光信息科学与技术专业建设的思考与实践

傅院霞，程荣龙，许永红，高光明，葛立新，宫 昊，吕思斌

（蚌埠学院 数学与物理系，安徽 蚌埠 233030）

光信息科学与技术专业建设的思考与实践

傅院霞，程荣龙，许永红，高光明，葛立新，宫 昊，吕思斌

（蚌埠学院 数学与物理系，安徽 蚌埠 233030）

近年来，许多高校陆续开设光信息科学与技术专业.经济社会的发展要求越来越多的光信息方面人才，要求光信息科学与技术专业培养高素质、应用型的复合型人才.合理构建课程体系，优化教学内容，加强完善实验室建设和实验教学，强化校内外实践环节的实效性，注重建设高素质的专业教师队伍，努力构建高素质、应用型的复合型人才培养的教学体系.

光信息科学与技术；专业建设；人才培养模式；实验室建设

光信息科学与技术专业是1998年国家教育部专业目录调整后增加的新专业.为了满足光电信息产业的迅速发展对光信息科学与技术专业人才的需求，许多学校先后设立了该专业方向.蚌埠学院也开设了光信息科学与技术专业，在专业建设过程中遇到的一些问题，也促使我们进行了有益的思考和实践.

1 开设光信息科学与技术专业是经济社会发展和服务地方建设的需要

光信息科学与技术是研究以光子作为信息载体和能量载体的信息科学和技术，主要是研究光子的产生、传输、控制、探测、存储与处理,是继微电子技术之后，近几年迅速发展的新兴高技术[1-3].21世纪是信息科学技术高速发展的时代，支撑当今信息技术发展的电子和微电子技术，却走向物理上和技术上的极限(如速度极限、密度极限等).这些极限对信息技术的进一步发展，无论是在速度、容量，还是在空间相容性上等方面都提出了重大挑战.然而，光子的特性却蕴藏着巨大的潜力，许多方面弥补了电子的不足，为信息科技的进一步发展提供了新的可能性和空间.光子与电子相比，具有1000倍的电子的信息承载能力，高出两个数量级的传输速率，可实现三维信息存取，并行处理，以及最大的能量和功率密度等突出优点，光子比电子作为信息和能量载体的优越性已成为各国科学家的共识.但作为系统和整机，作为光电转换等诸多应用，电子学和电子技术仍将起着巨大的作用.展望未来，光子学与电子学将更紧密合作、互为补充、相互促进，必将把未来信息技术推向新的发展阶段.近年来在国内外正掀起一股“光电子学”和“光电子产业”的热潮，全世界的光电子技术产业的市场规模已超过了20000亿美元，一些国家把大量资金投入光电子学及技术的研究和开发，许多以光子学或光电子学命名的研究中心、实验室与公司如雨后春笋般地建立起来，光电子技术已成为21世纪国际竞争的关键技术之一，光电子学和技术在信息、能源、材料、航天航空、生命科学和材料科学技术等领域中已得到广泛应用.光电信息产业的迅猛发展，同时对光电信息技术人才培养也提出了新的需求和挑战[1-4].

安徽省高新技术发展规划早在“十五”期间就确立了以光机电一体化、新材料、电子与信息等相关产业为优先发展对象，“十一五”期间更是确立了光信息以及相关的新材料为重点发展目标.我校所在地蚌埠市为安徽省的合芜蚌自主创新综合配套改革试验区，2005年起步的蚌埠市光伏产业，现已初步形成了以蚌埠市普乐新能源有限公司非晶硅薄膜太阳能电池、安徽应天新能源有限公司多倍率太阳能发电装备制造、中国建材集团蚌埠光伏基地透明导电膜玻璃生产为支撑，拥有自主知识产权，在国内具有一定影响力的光伏产业基地.《蚌埠市光伏产业发展规划》提出用10年左右的时间将光伏产业培育发展成为产值突破1000亿元的主导产业.通过结合已有技术力量，抓住光信息技术发展的机遇，确立以光信息相关新材料的研发和生产必将成为我省、蚌埠市经济新的增长点.这些都迫切需要培养系统地掌握光信息科学的基础理论，同时又具备光信息技术的高素质、应用型的复合型人才.

光信息科学与技术是1998年国家教育部专业目录调整后增加的新专业，目前专家建议将其改为“光电信息科学与工程”，研究以光子及电子作为信息载体和能量载体的信息科学和技术.近几年来，全国百所以上高校开设该专业，充分反映出该专业的良好态势.蚌埠学院以工为主、多学科协调发展，以及打造包括数理学科在内的7个学科群.为适应社会发展和需求，经过反复调研和酝酿，借鉴众多大学经验，同时也是满足我校学科专业建设的需要，我们开设了光信息科学与技术本科专业.

2 蚌埠学院光信息科学与技术专业建设的思考与实践

近年来，国内许多重点高校和普通高校都相继开设光信息科学与技术专业，并逐步形成具有自身特点的人才培养模式和培养方案[5].重点高校具有深厚的学科基础和优质资源，有的还有光学硕士和博士点；普通高校特别是新开设此专业，开始阶段从师资力量、实验室建设，以及学生的整体水平等都与重点高校相比存在差距.当前有企业反映高校毕业生存在理论脱离实际、缺乏实践的倾向，社会急需的是能胜任研究、开发、设计策划等工作高素质、应用型的复合型人才.那么，如何完善具有自身特点的人才培养模式和培养方案，如何培养适应社会不同层次需要的人才，如何提高毕业生的竞争力等，就成为必须认真思考的问题.蚌埠学院的光信息科学与技术专业已正式招生，该专业的人才培养方案、教学体系设置、师资队伍建设、实践教学、实验室建设等方面都需要认真思考与实践，不断完善和创新[2-5].

2.1 人才培养模式的改革探讨

社会的发展对高校人才的发展提出新的挑战，要培养适应现代社会发展需要的高素质、应用型的复合人才，就必须改革人才的培养模式.结合蚌埠学院的特点，构建适合社会发展、学生发展的人才培养模式，成为专业建设中的首要问题.

随着科学与技术的发展，各种学科之间的相互渗透已成为学科发展的主要趋势.面向21世纪，我校提出了加强基础，拓宽知识面，注重培养创新精神和实践能力，增强适应性和竞争性的总体要求，推进学科建设.实现专业与基础的结合，理论与实际的结合，相邻、相关学科的交叉、渗透和融合.其目的就是培养具有坚实基础和创新能力的复合型人才.致力于光电子学在信息领域的科学研究与技术应用，结合本校特点，本专业办学指导思想是：实基础、适口径、重应用、强素质、理工结合.培养学生具有坚定的社会主义政治方向、较强的创新意识、良好的职业道德和身心素质，并系统掌握光信息科学与技术的基本理论和基本知识，受到电子技术实训、光信息专业的基础实验和课程设计、毕业设计等方面的基本训练，具备从事光电子、光信息、光电技术及其相关学科工作的基本能力.本专业的培养目标是：培养适应经济社会发展需要的德智体美全面发展的，具备光信息科学与技术的基本理论、基本知识、基本技能和专业知识，能在光电子学、光通信、光学信息处理、光电检测、光电信息显示与存储，以及相关的电子信息科学、计算机科学等技术领域，从事产品设计与开发、生产制造与管理、科学研究、教学工作的应用型高级专门人才.按照社会需求，结合学生兴趣和学院办学定位和人才培养规格等，我们需要努力不断探讨和改革人才培养模式，以培养应用型人才.

2.2 合理构建课程体系，优化教学内容

由于光信息科学与技术专业在国家目录上编列的时间不长以及社会日新月异的需求，目前课程体系中还存在一些问题，例如课程大纲、教材内容不统一和怎样符合不同学校的办学特色，不同课程内容相互重复，课程设置时课程先后顺序、学时分配的矛盾等.合理构建课程体系，优化教学内容，对人才培养具有决定性的作用，因此要以知识全面性和学习者为中心，结合学校办学特色来设计课程和培养环节，要合理安排通识课程、专业课程以及其它诸如实验课程等的比例，安排应突出学生知识、能力、素质结构的优化组合，强化学生应用和工程意识，另外要更多渠道优化，为学生研究性学习和创新能力的培养提供较大的时间和空间，诸如校选课制、网络课堂等.

光信息科学与技术更新和发展飞速，在课程建设方面，我们要以构建“适应需求为导向的课程体系”为龙头，带动教学内容的更新，合理动态更新教学内容，淘汰过时的，促进课程质量的提高；其次根据课程设置对光学和光电子技术系列课程进行修订、整合，使课程体系少重复、层次清晰、拓宽知识面；再次为了反映当代科技的重大成就和前沿，我们除了完善光通信原理、光电子技术、激光原理与技术等专业基础课，还考虑研究生课程打通，考虑实际应用，增设了光信息科学与技术方面的选修课，如激光光谱技术、非线性光学、信号与系统、光信息存储与现实、MATLAB光学模拟技术、太阳能基础、传感器与检测技术等，以适应国内外迅速发展的光电子技术的要求，培养“理实交融”的复合型的光信息科学与技术人才.另外，由于光信息科学与技术属于应用面广,实战性强的专业，建立光学与光电子技术实验课程新体系也尤为重要.围绕本专业培养目标和市场对人才需求的特点，结合本院学科特点，经过反复调研、酝酿和会议讨论，我们设置光信息科学与技术专业的主要课程为高等数学、大学物理、物理光学、应用光学、电磁场与电磁波、模拟电子技术、数字电子技术、原子物理、量子力学、数学物理方法、光电子学、信息光学、光通信原理、光电子技术、光电检测技术及应用等.学位课程中的专业基础课、专业课，从以上主要课程中选取.

2.3 实验与实践教学

光信息科学与技术专业科学和技术关系密切，理论知识与实践能力并重，所以围绕专业方向和培养目标，以深化实验教学和实践教学以及实践锻炼、注重实验和实践能力、鼓励创新能力作为指导思想，加强校内外教学和实践环节的实效性，注重建立高素质的实验和实践教师队伍和教学考核办法，努力构建创新人才培养的实验与实践教学体系[1,6,7].

围绕本专业培养目标和市场对人才需求的特点，根据本专业特点以及我校专业实验室建设指导思想和发展目标，全面考虑主要实验课程包括大学物理实验、光学基础实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、数字图像处理实验、光电子技术实验、光通信与光信息技术实验、激光原理与技术实验和光电检测技术及应用实验，精心设计实验内容和创建实验室.实验室要建出特色、建出水平、形成优势，发挥示范作用.基础课实验室要提高建设水平和教学质量，同时重视专业实验室建设，重视用高新技术提高实验室建设水平，强度基础性和完整性建设的同时，增加有利于学生动手能力培养的设计性、探究性、创新性类实验项目.我们利用已有光学实验室、数学建模实验室、电子技术实验室，强化建设信号与系统、EDA、电子工艺设计、近代光学实验、信息光学实验、激光实验室、光通信实验室、电子线路实验、光电技术实验等专业基础实验室，需要努力争取校领导及各职能部门的支持，确保经费到位，计划1年内基本建成，可以满足新专业教学和研究工作的需要.本专业主要实践教学环节包括军事训练、社会实践、金工实习、电工电子实习、光信息专业基础实验、光电子学课程设计、光通信原理课程设计、光电检测课程设计、毕业实习、毕业设计（论文）等.我们需要进一步努力在原有校内、外实习基地的基础上，通过更多知名光电信息企业和重点实验室争取建立实践能力强、技术前沿以及管理一流的实习基地，主动与相关企业联系调研，理论联系实际，实现学校培养与市场需求的有机结合.此外，争取实施校园网进教室和实验室计划，增加图书馆馆藏文献资料数量，丰富教学手段，激发学生兴趣和创新动力.

2.4 务必拥有自己的核心资源

开办新专业仅有良好的课程设置和合理的实验室建设是不够的，还需要优良的师资队伍建设.进一步加强教师队伍建设，教师队伍的数量、结构、素质、水平达到较高先进水平.计划到2014年，在学历结构上，教师中具有博士学位的比例达到30%左右；35岁以下专任教师中具有硕士学位的占90%以上.在职称结构上，教授占教师总数20%以上，副教授占教师总数40%以上.全力推进科学研究工作，以科研促教学，走产学研相结合的路子.充分发挥学科带头人的作用，多出一些高质量的研究成果.深入到蚌埠市及周边地区的企业，了解他们在生产中碰到的技术难题，寻找一些我们可以解决的问题作为研究课题，进行合作研究，为地方经济建设服务.同时建立与本地区科研院所的联系，加强合作，共同申报科研课题.建立科研激励机制，培养合理的科研梯队.广泛开展学术研讨、学术交流活动，形成浓厚的学术氛围，加大科技开发和成果转化力度.目前存在一个问题是该专业课教师数量不够，迫切需要加入新生力量充实教师队伍，加强教学和科研实力，还要注重在职教师的教学和学术进修.

光信息科学与技术的建设必须拥有大量的人才资源，包括高素质的师资队伍、各种教辅人员、高效精干的行政管理人员.必须拥有较好的办学“硬件设施”和“软件平台”，包括教学和科研设施和服务、与外界交流的各种平台和渠道，以及各项政策法规、规章制度等.

3 结语

按照蚌埠学院本科人才培养目标的要求，改革人才培养模式，拓宽专业口径，增强适应性，进一步优化专业的培养计划并认真实施；加强课程建设，提高整体课程教学水平；广泛开展教学内容和教学方法的改革，努力实现教学内容和教学手段的现代化；加强实验和实践性教学环节，培养学生的创新思维、创新能力、实验和实践能力和创业精神；进一步深化教学管理体制和管理制度改革，完善教学质量保证和监控体系，进一步加强学风建设，促进教学质量的不断提高；注重建立高素质的教师队伍，培养适应现在和未来社会的光信息科学与技术高素质、应用型的复合型人才.

〔1〕黄仙山．光信息科学与技术实验室建设的几点思考[J]．物理与工程，2009，19（5）：43-44,53.

〔2〕刘颂豪．21世纪的光电子产业[J]．科技管理研究，2001（2）：1-6.

〔3〕王宁，贾传磊，焦志勇，等．光信息科学与技术专业人才培养现状分析与思考[J]．科技信息，2008（23）：372-372.

〔4〕胡章芳，罗元．光信息科学与技术专业人才培养模式建设探讨[J]．素质教育论坛，2009（4）：1-2.

〔5〕谢嘉宁，陈国杰，路洪，等．地方高校光信息科学与技术专业的建设与思考 [J]．中国校外教育，2010（16）：104-105.

〔6〕沈涛，黄金哲．面向创新型人才培养的光信息科学与技术专业实践教学体系改革[J]．光学技术，2008，34（12）：212-213.

〔7〕魏朱宝，刘红．“错位”与“重构”-应用型人才培养方案设计的思考[J]．中国大学教学，2011（7）：79-81.

G642.3

A

1673-260X（2014）01-0177-03

高等学校省级优秀青年人才基金项目资助(2010SQRL114)；蚌埠学院重点教研项目资助(JYLZ1205)