光信息科学与技术专业课程体系的优化与实践

摘要：分析了目前光信息科学与技术本科专业的课程体系现状，以三峡大学为例，探讨了地方院校该专业课程体系可能存在的不足，并且提出了以加强实践能力培养为导向的课程体系改革具体方案。

关键词：光信息科学与技术；课程体系；实践

作者简介：刘雁（1975-），男，湖南邵阳人，三峡大学理学院，副教授；蓝岚翎（1982-），女，福建漳州人，三峡大学文学与传媒学院，助教。（湖北 宜昌 443002）

基金项目：本文系三峡大学教研重点项目（项目编号：J2010014）的研究成果。

中图分类号：G642.3     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2011）23-0087-02

光信息科学与技术专业是1998年教育部专业目录调整后增加的新专业，经过十余年的发展，现在国内有近百所大学开设了这个专业，目前仍然不断有大学新增光信息科学与技术本科专业，比如在教育部公布的2009年度高等学校专业设置备案或审批结果中，长沙理工大学、南昌理工大学、滨州学院、怀化学院4所大学申请增设的“光信息科学与技术”本科专业正式获批。[1]2010年又有6所学校新增了光信息科学与技术本科专业，其中有教育部认可的独立学院：南京信息工程大学滨江学院、南京邮电大学通达学院；也有包括皖西学院、蚌埠学院、黄山学院、淮南师范学院的四所普通高校。[2]

光信息科学与技术是基于光学或光子学在信息领域的科学研究与技术应用的前沿学科，是利用光学或光子学实现对信息的获取、变换、检测、存储、处理、传输和显示等几个方面的理论研究和应用技术，是基础理论与工程技术相融合的新学科，是新兴信息技术和信息产业的支柱。光信息科学与技术专业旨在培养信息科学与技术领域的创新型专门人才，该专业科学与技术关系密切，理论知识与实践能力并重，如何制定其课程体系就尤其重要了。

在这样的背景下，三峡大学于2004年创办了“光信息科学与技术”本科专业，完全与经济建设对人才的需求相吻合。因此，在实践中探索一条有自已专业特色的办学之路，建立良好的专业课程体系，对整个专业的良性发展和学生实践能力，创新能力的培养，以及学生就业方面都将具有积极地作用和重要意义。面向市场的课程设置，能坚定学习的专业思想，提高学生的学习兴趣。实践课程的加强，有利于培养学生的动手能力和解决问题的能力。实践教学能培养学生的创新能力，而创新能力的培养是我们培养学生的根本目的所在。对课程和实践环节要求的提高，也有利于光信息专业课教师自身素质的提高。专业课程体系的研究同样对地方院校该本科专业的建设也具有借鉴价值。

一、光信息科学与技术专业的课程体系现状

光信息科学与技术专业课程体系建设的问题，各个学校都做了积极的探索。[3-5]不同的学校由于各自的情况不同，特别是培养目标的差异和专业培养方向的差异，光信息专业的课程体系也不一致，比如说一些重点大学，如复旦大学在课程设置上更加强调学生扎实的数学、物理基础能力的培养，华中科技大学光信息本科能依托其光学方面的国家实验室，湖北工业大学也非常强调学生物理基础的学习，开设了量子力学、电动力学等课程。三峡大学的光信息专业的课程体系建设也在积极探索一条适合自己发展的道路。

三峡大学光信息科学与技术专业理论教学课程分为全校公共必修课、全校公共选修课；学科基础平台必修课，专业基础平台选修课、专业基础必修课；专业模块课、专业选修课。实践教学安排有军训、金工实习、实验、课程设计、专业实习和毕业论文。本专业最低毕业学分为185学分。

二、专业课程体系优化的指导思想

在几年的教学过程中，发现我校该专业的课程体系建设主要存在以下问题。

（1）实验室建设不够规范和完善。实验课程中存在实验开设项目的不规范性，实验项目需要以一定的形式固定下来；一些还不完善的专业实验室需要建设：如激光技术、信息光学、光电器件与检测需要完善。

（2）实践环节薄弱。2009年，光信息必修的实践环节只有30个学分，而且有些实践环节由于时间偏少，不能实实在在地做一个项目，学生感觉收获也很少。

（3）课程设置存在不合理性。具体表现在两个方面：第一，不同课程内容的重复。同名教材内容不统一，比如光电子技术的教材，不仅仅内容相差很大，而且难易程度也差距很大；不同课程的内容有重叠，信息光学与物理光学，激光原理与光电子技术之间，有不少内容是重复的。这些问题的解决，要求对各门课程进行衔接协调，减少重复教学内容，规范教学大纲。第二，课程先后顺序、学时分配等问题需要进一步调整。在处理课程先后问题的原则是基础性的课程安排在前，综合性的课程安排在后，而且尽量减少大学四年级的课程量。[6]

三、专业体系优化的具体措施

光信息专业的课程体系优化是基于现有条件下进行的，三峡大学的实际情况不仅仅和重点大学的情况不同，而且和大城市的同类院校相比也有不同。比如华中科技大学，由于有强大的科研作为后盾，对学生创新能力的培养具有优势；比如在武汉的湖北工业大学，由于具有地域优势，比邻光谷，学生实践环节也具有优势，信息比较灵通.我们希望在让学生掌握物理学、电子科学与技术、计算机科学与技术等方面的基本理论、基本技能与基本方法的基础上；有一个或两个方面的专业特长。

专业课程体系的优化主要包括实践环节和课程环节的优化。

1.实践环节的改革

（1）实验项目减少验证性内容，增加综合性、设计性、开发性、创新性内容。实验室建设的根本目的是培养高素质创新人才。实验室建设要始终贯彻这一指导思想，建设一个不仅能满足本专业本科生实验教学和毕业设计需要，同时还能为科研开发和学科建设提供支持的，也能为相关专业教学服务的公共平台，教研相互结合相互促进的现代化实验室。实际上，上述思想已经成为光信息科学与技术专业实验室设备采购的一条基本原则。[7]

（2）加强实践环节的课时，为学生提供充裕的时间加强动手能力的培养，在此基础上建立开放实验室。学生创新实验室已经建立，实验室配置了一些电脑和常用的检测仪器，为学生进行创新实践提供了良好的平台，通过学生自己提出课题申请、通过审查、给予一定经费、教师辅导来督促学生的实践环节的完成过程。

（3）加强校企合作，为学生提供更多的实践机会。在目前联系的实习基地基础上，增强与当地光电企业联系，经常参观了解企业的发展和社会需求，同时能争取进入相关企业实习，锻炼培养专业能力。比如目前我们与中船重工的一个下属单位达成了合作协议，学生可以分批次在企业进行六周左右的光学冷加工和光电系统设计的一个实训。

校企双方共同选派优秀教学人员参与教学活动，学校教师为主，企业技术人员为辅。对学校委派的教师要求应是具有较高专业理论教学水平和较强现场实践能力的教师，主要负责培训理论课的讲授工作，对企业委派技术人员的要求是具有较好的理论基础，较强的实践能力，对新建项目比较熟悉的技术人员，主要负责提供技术支持和相关技术操作规程的讲授工作，二者既有分工，也有合作。企业人员指导学生进行毕业设计等工作。

校企双方共同制定人才培养方案、确定核心课程和教学计划。学校与用人单位合作培养学生。就要求双方共同制定人才培养方案、确定核心课程，制定教学计划，共同考评学生学业，学生毕业后按照订单协议进入相关企业工作。这种做法优势就是大大缩短了用人单位与育人单位之间的距离，避免了闭门造车现象、增强了计划的科学性，同时也更利于订单式人才培养和学生顶岗与就业。

类似的社会实践不仅仅锻炼了学生，使他们对光信息产业某些产品的研发和市场需求有一个更加深入的了解，而且锻炼了教师，使得教师的教学能更加贴近生产实践，反过来又有利于培养出满足社会需求的合格学生。

（4）大规模组织学生参加电子设计大赛，科技创新大赛，数学建模比赛，并且以此为平台培养学生。比如这两年借助于理学院数学建模的训练，不断有学生获得全国仿真大赛、数学建模比赛的省级和国家级的奖励；借助学校组织的科技创新大赛平台，每年都有一部分学生脱颖而出。

（5）实验室建设的规范化。光信息科学与技术相关产业，基本上都与应用性技术相关，为了使学生将理论与实践相结合起来，要加强实践的教学，更新教学设备和教学内容，加强模拟电路设计和PCB设计，切实加强金工实习，充实实验室设备使学生都有实践机会，并加强考核，对专业性较强的实验，不仅要能完成实验，还加强创新思想的培养。

2.课程环节的改革

如何调整课程，使得课程的设置能更好地面向就业市场；对于课程内容重叠的需要改造。正是基于以上的想法，我们对2010年的培养方案进行了修改：建立了2个模块。模块一为光信息处理，主要开设一些光信息处理方面应用性强的课程：如光电图像处理、光电传感与系统设计、MATLAB在光信息中的应用。模块二为电路设计，主要是偏向电子方面，设置了单片机与嵌入式系统、电子线路EDA与硬件描述语言、微机原理与接口技术，这也主要针对实际就业的需要，培养方案对电路方面也有所强化。

另外在实践环节中强化了光学软件的学习，比如我们增设了光学软件设计实践课，学生可根据兴趣选择光学设计软件Zemax、Fred等进行系统的学习；而且我们在模块课中也开出了MATLAB在光信息中的应用这门课程，希望加强学生对软件的熟悉程度。

四、总结

本文论述了光信息科学与技术专业课程体系优化的必要性，并且以三峡大学为例，提出了以加强实践能力培养为导向的课程体系改革具体措施。对实践环节进行了改革，提出了通过大规模组织学生参加电子竞赛、数学建模竞赛等项目来培养更多学生。在实验条件有限的情况下，提出了学生掌握一两个光学设计软件的思想。对光信息专业的课程进行整合和优化，制定出一套适合地方综合性大学和社会需求的光信息专业的课程体系。

通过课程体系的进一步优化，我们的目标是力争在5年的时间内，将我校光信息科学与技术本科专业办成受企业欢迎、特色鲜明、优势明显、校企合作、产学研结合的光电信息产业人才培养基地。

参考文献：

[1]2009年度经教育部备案或审批同意设置的高等学校本科专业名单[Z].

[2]2010年度经教育部备案或审批同意设置的高等学校本科专业名单[Z].

[3]邱怡申.光信息科学与技术专业实践教学的探索[J].光学技术,2007,(S1):274-275.

[4]沈涛,等.光信息科学与技术专业课素质教育与创新能力培养的探索[J].黑龙江教育,2008,(1):74-75.

[5]张斌,陈士谦,汪家升.光信息科学与技术专业实验教学改革与实践[J].实践技术与管理,2006,(10):23-25.

[6]陈义万,李文兵,成纯富.光信息科学与技术专业的课程整合与实验室建设[J].光学技术,2007,(S1):278-279.

[7]陈国庆,吴亚闽.光信息科学与技术实验室建设的实践和探索[J].实验技术与管理,2005,(11).

（责任编辑：麻剑飞）