光学工程培养方案

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光学工程培养方案范文第1篇

关键词：光电信息;实践教学;学生

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）20-0000-02

一、中北大学光电信息类专业简介

目前，中北大学光学工程学科管理部（隶属于中北大学信息与通信工程学院）有两个本科专业，“光电信息科学与工程”（2013年前为光信息科学与技术，2002年开始招生，山西省特色专业）和“电子信息科学与技术”（2001年开始招生，本专业侧重于光电信息的获取与处理方面，所以归到“光学工程”学科管理部）。相对于国内高水平光电类专业的学校，中北大学在光电信息类专业方面招生较晚，再加之扩招以及光电类专业的实验设备较贵等多方面的原因，实践教学（课程实验、课程设计、毕业设计、学生动手创新环节等）在2013年以前各方面条件差，甚至一些重要的专业基础课程实验也只能用一台实验仪器给几十名学生演示一下或计算机简单仿真，也没有形成完整的实践教学体系。2012年教育部本科专业更新调整后，学校也提出了抓内涵建设，并且把本科专业建设和学科建设统筹考虑，2013年成立了学科管理部，这两年进行了较大的改革和建设。

二、近两年的实践教学改革思想

随着教育部2012年版新专业目录招生的变化以及中北大学抓本科教学内涵建设，学校从管理、资金投入、专业评估方式等多方面对促进本科建设进行了较大的改变。中北大学的光电信息类专业归口到“光学工程”学科管理部这个基层单位，结合学校学科建设、科研方向项目、研究生教学，充分发挥学科优势、教师科研优势（包括科研仪器设备、教师在课程设计、毕业设计等方面结合科研），这两年在实践教学方面进行了建设和改革。

结合本类专业十多年的建设与探索，结合学校学科建设、科研方向项目，相关学科带头人、教授、多年从事教学与实验的相关教师广泛讨论、交流。首先在2013年初对培养方案也进行了修订，增加了实践教学环节，多种途径申请学校在本科实验室的投入，也鼓励教师科研和教学集合，构建了较完善的、适合于本校专业方向和定位的实践教学体系，初步形成了光电类专业的实践教学体系建设思路（之所以说是思路是因为有些因为经费、场地、人员等方面的原因还没有完全实现）。

三、光电信息类专业实践教学体系构建

1.中北大学的“光电信息科学与工程”、“电子信息科学与技术”两个专业都属于“电子信息类”本科专业，其培养方案中的专业基础课和专业课主要包括以下几方面的知识：①电子技术基础（如电路分析、电子线路、数字电子技术）;②信息基础（如信号与系统、通信原理等）;③计算机类知识（如c语言、单片机、微机原理等）;④光电信息类（这部分内容较多）。实践性环节包括：课程内实验、实验课程（一般16学时以上单独设课）、大型实验周、课程设计（2～3周）、毕业实习、毕业设计等环节。其中前三个内容（电子技术基础、信息基础、计算机基础）在我院由相关教师与相关的学科部实验室共同完成。另一个主要的光电信息类的实践环节由“光学工程”学科部来规划、设计和实践。

2.结合本类专业的方向构建光电信息类实验室主要设置有：①激光原理与技术实验室;②光纤技术与光通信实验室;③工程光学与光信息处理实验室;④光电检测与综合应用实验室;⑤光电信息系统仿真及软硬件联调实验室;⑥专业特色与光电创新平台实验室。其中各实验室主要完成实验及涉及的课程如表1所示。表1中含盖了本学科下设的两个专业的光学、光电类课程及课程设计、综合实践等方面的内容，其中有些是两个专业共有的专业基础课和专业选修课（激光原理与技术、应用光学、物理光学、光电信息处理、光电检测技术、单片机原理及用、光电信息课程设计等），有些主要是为一个专业服务，但为另一个专业选修或毕业设计等共用（如信息光学、机器视觉、光谱分析与测试等）。有些实验室主要是提供课程实验（如激光原理、应用光学、物理光学等课程实验），有些实验室除提供课程内实验外，还为综合性课程设计、毕业设计、学生课外创新训练（比赛）等提供条件。

中北大学光电信息科学与工程专业是山西省特色专业，在实践教学体系建设方面、实验室建设方面，结合本校“光学工程”、“信息与通信工程”学科师资情况及科研情况，构建了光电信息类方面四个层次的实践环节，如表2所示。包括专业基础实验、专业实验、设计综合性实验、光电综合课程设计、毕业设计、光电创新与比赛。

光学工程培养方案范文第2篇

一研究型教学模式的特点

1教学目标重在提升综合素质

研究型教学模式要求在传授知识和技能的同时，更注重培养学员的自学能力、独立思考能力、洞察能力、分析并解决问题的能力、研究与创新能力、合作能力、组织管理能力[2]等等，提高学员的综合素质。

2教学方法的多样性

研究型教学主张教学方法的多样性，要求教员要创造性地运用多种教学方法，如发现法、启发法、讨论法、案例法、探究法等为学员积极创设问题情境，激发学习的积极性，激励学员独立思考、探索。

3教学手段的现代化

研究型教学实施过程中，应综合利用多媒体课件、FLASH动画、网络教学平台等现代化教学手段，充分调动学员的学习和研究兴趣与积极性，以达到最佳的教学效果。

4教学组织的灵活性

研究型教学主张将实施集体教学、个别教学、方案比较、可行性论证等穿行。

5教学过程的探索性

研究型教学要求教员引导学员独立提出一些研究课题，在教学过程中充分发挥学员的想象力和创造力，鼓励学员独立寻求解决问题的最佳方式和方法，并倡导对研究成果的多样化表达。

6教学角色的平等性

研究型教学要求改变传统教学中以老师为主体的状态，要求以学员为中心、教员为主导，为学员提供信息，补充思路，创设情境，设计实践活动等激发学员主动学习、主动思索，强调师生互动、教学相长。

二“应用光学”课程分析

1课程特点分析

“应用光学”课程是一门理论性、技术性、操作性较强的课程，是光学工程专业和光电信息专业及相关专业的一门重要的专业课。它的一个最大特色就是内容非常丰富，光学零件繁多，新的光学系统不断涌现，应用领域广泛。学员普遍反映以下几个问题：课程中概念很多、抽象难记；数学公式推导繁杂，而且计算过程衔接紧密，一个步骤甚至一个光学量的符号弄错，整个光学系统设计就全错了；理论多而实验少。因此，学员往往以为学习的重点在于掌握公式并会用来计算，而没有体会到整门课程的精髓和乐趣，更不能理解这门课程在整个光学学科体系中的地位与作用。在学习中，学员只是被动地接受知识，学习热情不高。

2教学现状分析

第一，教学内容方面。在本课程的基础原理部分，包括几何光学的基本原理、球面光学系统、平面镜棱镜系统、光阑以及像差等部分章节，教材上的教学内容是比较合适的。但对于典型光学系统和当今光学领域前沿技术的介绍部分，课本的局限性就比较大。随着光电子技术和新型光学工艺的发展，根据不同的使用要求和不同的使用场合，对光学系统提出的具体指标都是不同的，各种新型光学系统不断出现，这使得教材中此部分教学内容在时间和空间上存在一定的滞后性。

第二，教学方式和措施现状。随着信息技术进入教学领域，本门课程已经实现了传统板书+多媒体教学方式。多媒体课件内容基本呈现课本内容，但受到课程标准的要求限制，导致无法扩展教学内容；现行教学模式仍然是教员通过课堂传授的方法向学员灌输知识，学员在学习上被动地接受知识，以记忆知识为主是传统教学模式下的教学方式和学习方式；应用光学本身就是研究各种光学仪器的，如果没有实际的光学系统分析和实际的设计操作，教学内容很容易空洞化。

三“应用光学”课程研究型教学实践

针对“应用光学”课程特性和教学现状，结合学员特点与培养目标，教员在本课程的教学过程中根据具体章节内容采用恰当的教学方法，辅以多样的教学手段，探讨实施了研究型教学。在整个教学过程中，始终以学员为教学主体，以提升学员综合素质为教学目的，灵活运用多种教学方法和手段，精心设计问题，整合了教学资源，辅以配套的实验教学，依托网络教学平台丰富了教学内容，极大地激发了学员的学习兴趣，取得了良好的教学效果，培养了学员的创新思维与创新能力。

1贴近军用光电装备拓宽教学内容，整合教学资源，培养学员自主学习能力

为了保证在有限的教学时间内，既要强化基础理论教学，又要引入应用技术及前沿课题，课程中进行了教学内容的改革。结合军校学员的特点和军用光电工程专业培养的目标以及学员将来工作的需求，对教学内容的深度、广度与难度准确把握，在培养学员运用所学知识分析问题和解决问题的能力上下足了功夫。弱化了数学论证与推导，强化了基本原理，结合军用光电装备进行教学，重在应用分析。在教学过程中，所举案例都具有明确的军事应用背景，如红外搜索系统、可见光电视跟踪系统、水下探潜系统、红外热成像目标探测与识别系统等等。通过将所学知识与军事应用相结合，使学员的学习目的性更明确。

对于教材中的基础知识部分，采用教员教授+学员自主独立学习相结合的方式，并提供机会让学员讲述自己对这部分知识的理解，通过表达加深对文本的理解，通过对话加强与其它学员的沟通和交流，最终对文本知识接受并升华；针对具有研究性的问题实施研究型教学，教员积极启发诱导学员独立思考，以学员独立自主学习和合作讨论为前提，以所用教材为基本研究内容，以学员的生活和工作实际为参照对象，为学员提供充分的表达、质疑、研究、讨论问题的机会，提高学员对知识的理解并提高学员将所学知识应用于解决实际问题的能力。

2运用多种教学方法和教学手段实施研究型教学，提升学员综合素质

“应用光学”作为专业基础课，具有相当的理论深度，同时又具有丰富的工程应用。在研究型教学中，具体的教法的选择应与具体教学内容相结合，既要抓住基本原理，又要注重实际应用，开拓知识的应用面。

在研究型教学方法实施过程中，教员系统深入地研究了授课内容，以学员为中心对课程进行设计，尽可能将与课程内容有关的实际问题带入课堂，灵活运用启发式、设问式、研讨式、案例式、实物演示等多种教学方法，综合利用多媒体课件、板书、动画、网络课程等教学手段为学员提供丰富的物理情景，激发学员提出问题，吸引学员共同思考，充分调动学员的学习研究兴趣与积极性。

3深入研究开发多媒体网络教学平台，实现互动教学

为提高研究型教学效果和教学质量，我们深入研究并在校园网上开发了专门的“应用光学”课程网络教学平台，拓展了课堂教学，为学员的课外学习和发展提供了形式多样的学习环境。我们将精心编制的教学课件、电子教案、课程标准、教学进度安排、教员信息、国内外优秀电子教材、中英文参考文献、习题库与历届考卷、授课视频、国内外优秀教学视频、演示实验视频、教学案例的相关资料、科学家传记等放在课程网站上，学员可以在课外时间充分利用网络课堂预习、自学、复习、提交作业、查阅、学习感兴趣的课外知识。同时，课程网站还具有在线答疑、论坛留言等功能，可方便教员和学员进行互动式交流，提高学员学习的主动性和自主性。我们还将国内知名大学的“应用光学”精品课程和先进的学习网站进行友情链接，里面汇集了国内外一流大学的知名教授的视频公开课，鼓励学员进行扩展学习，了解国内外相关课程教学模式和动态。

4结合学科前沿与科研工作进行研究型教学，培养学员创新能力

在实施研究型教学过程中，教员将“应用光学”课程设计与学科前沿和科研工作紧密结合，将科学研究工作的思想、方法、技术等注入教学，将一些科研成果转化为具体的教学内容。在教学过程中，我们充分利用本单位在光学精确制导技术方面的科研优势，结合教学内容，向学员介绍相关领域国内外研究的前沿动态；充分结合科研让学员了解与应用光学相关的一些研究项目，特别是应用光学在一些重大军事科研项目中的具体应用，提高学员的学习热情和学习效果。同时还适时将最新的研究成果引入课堂教学，加深学员对所学知识的理解。同时根据学员个性和能力，因材施教，让一些有兴趣、有想法的学员参与到科研活动中来，发挥学员的才华，让他们跟随教员体会运用所学知识进行创新研究。

光学工程培养方案范文第3篇

20世纪后期,世界科学技术在分化的同时也不断综合化,各学科相互交叉,相互渗透,形成了一系列新兴的边缘学科、交叉学科和综合性学科。据统计,在近万个独立学科中,一半左右属于交叉学科。目前比较成熟的学科大约有5550门,其中交叉学科总数约2600门,占全部学科总数的46.8%之多,其发展表现出良好势头和巨大潜力[1]。当今,很多热门话题都涉及交叉学科研究,如脑科学涉及物理学、神经科学、心理学、计算机技术等,纳米技术涉及材料学、化学、药理学等;许多重大的科研成就也都是跨学科合作的成果,如磁共振成像技术的发明实质上就是物理学与医学的结合,是交叉学科能产生丰富成果的有力证明[2]。当代社会发展的客观进程不断提出单一学科的知识所不能解决的复杂课题,学科之间相互融合与渗透是科学发展的必然趋势,这种发展趋势对高等教育、特别是研究生教育提出了新的要求。探索适应时展需要的交叉学科研究生培养和管理模式,造就科教兴国战略需要的跨世纪复合型高级人才是研究生教育的一个重要课题[3]。近年来,作为与人类健康状况监测、疾病早期诊断和治疗密切相关的新兴交叉学科—生物医学光子学得到了飞速发展,有越来越多的学者和研究生从事该领域的研究工作。本文将剖析生物医学光子学的学科特点和研究生培养现状,进而探索适用于该交叉学科的研究生培养模式。

1生物医学光子学的学科特点

生物医学光子学是作为生命科学和医学研究的辅助手段而发展起来的,它以生物或医学样品为研究对象,以医学、生物学和光学工程等学科的基础知识的充分融合为基础,通过工程技术手段为生物医学研究或临床应用提供检测或监控仪器和方法,所以生物医学光子学的发展和成功应用除了对生物或医学学科本身的发展具有促进作用外,对工程学、物理学、化学、材料学等学科也提出了新的要求,并客观上推动和促进了这些学科的交叉和技术的融合[4]。生物医学光子学可分为生物光子学和医学光子学两个部分,分属于生物学和医学领域,但二者的研究内容并无严格界限。也可以根据应用目的的不同,将生物医学光子学划分为光子诊断医学技术和光子治疗医学技术两个领域[5]。由于生物医学光子学的学科跨度大,不能明确界定在某一单一学科领域内,所以并无生物医学光子学专业,而是根据导师隶属单位情况和科研项目需要,在光学工程、电子工程、生物医学工程、生物技术、临床医学等一级学科下设置该研究方向,招收并培养研究生。

2当前生物医学光子学研究生培养面临的困难和问题

生物医学光子学的研究需要生物医学和工程技术两方面多学科知识的交融,需要生物学、医学、药理学、病理学、脑科学、光学、电子学、图形图像学、信号处理等多学科专家学者的参与,因而具有复杂性和综合性的特色。这种特点促使我们在生物医学光子学专业研究生培养时需要特殊的学术环境,需要观念上的转变和政策上的支持,更需要高水平的导师队伍和先进的培养模式来保证。目前,生物医学光子学方向的研究生培养还面临以下问题。

2.1缺乏新技术和新知识的传授,知识培养体系亟需完善

生物医学光子学的理论知识和技术更新都很快,不断有新的应用领域和市场需求出现,国家和社会要求我们培养具有更强创新意识和应用实践能力的研究生,可以在某一行业领域担当领头人。但当前的研究生培养,对新技术和新知识的传授不足,教材内容严重滞后,缺乏让学生开拓视野、跟随学科领域发展前沿的综合交叉性课程。

2.2研究生培养环节缺乏规范性

从事生物医学光子学交叉学科的研究生,其本身的专业背景多属于传统的单一学科范围,攻读的研究生学位也多属于此范围等。由于生物医学光子学这门交叉学科涉及的知识内容非常广博,而导师的科研课题又非常具体,使这种以导师科研课题作为研究生培养载体的方式,具有较大的不确定性和随意性,无法兼顾研究生的专业背景、科研兴趣和科研课题几方面的因素,常常是为了完成课题而进行相应的学习,未能在研究生对知识的综合—消化—应用方面下足功夫,在研究生的科研培训和能力培养环节缺乏系统性和规范性。

2.3研究生的培养质量受限于导师的研究课题

当前生物医学光子学的研究生培养大多依托于导师现有科研项目,因此在培养过程中存在一系列问题,如:以完成特定生物医学光子学研究课题为目标的研究生培养,对培养目标以及培养过程等没有清晰明确的认识,无法让学生既具备合理的知识结构,又具备综合多学科知识的素质和能力;有的导师的研究课题仅是借用了其它学科的名词和概念,而未真正开展跨学科领域的研究内容,结果是研究生的理解、认识混乱,甚至出现概念错误等现象;还有研究课题仅仅是生物医学和光学内容的简单叠加,缺乏真正的融合和借鉴,研究生在课题研究中无法深入下去。以上种种,不但不能产生创新成果,反而影响了研究生培养质量,阻碍了研究生的学术水平提高。

2.4现行的教学管理体制难以满足学科交叉研究和研究生培养的需要

世界各国对交叉学科研究极为重视。英、美等发达国家都相继成立了生物医学相关的交叉研究中心,便于来自不同学科背景的科研人员相互交流和沟通,为前沿学科建设开辟道路。反观国内,只有少数几所重点大学或中科院的研究所设立了专门从事生物医学相关领域的交叉学科研究院或研究中心,如,北京大学的前沿交叉学科研究院建立的生物医学跨学科研究中心,而大部分学校院、系划分都是长时间不变的。从事生物医学光子学研究方向的教师要有确定的学科“归属”才具有所在学科的资源(包括经费和科研设施等)使用权,而研究生也是通过某一特定学科的入学考试内容,遵循其培养方案和培养目标进行学习和科研培训[6]。严格的学科界限使生物医学光子学研究方向的导师无法合理整合校内资源为交叉学科研究服务,是开展交叉学科研究生培养的直接障碍。

3生物医学光子学研究生培养模式的探索和建议

完善培养和管理工作是生物医学光子学方向研究生培养顺利进行的保证,我们需要在人才输入(招生)—人才培养—人才输出(学位授予)这三个方面都留有足够的空间,给予适当的政策倾斜,并完善配套的管理运行机制。

3.1采取灵活的招生政策,鼓励跨学科招生

招生机制是人才培养机制三步曲中的第一步,高质量的生源是高水平人才培养的第一关。我们的目标是选择合适的人,创造适合的环境,让通过适当的机制选拔进来的人能在这样的环境中成为优秀的交叉学科人才[7]。因此,为发展生物医学光子学交叉学科研究,调动导师在交叉学科培养研究生的积极性,调动学生从事交叉学科研究的热情和兴趣,学校对交叉学科研究生的招生工作应采取特殊的政策:首先,对交叉学科的招生名额分配有倾斜政策,以支持交叉学科的学科发展和人才培养;第二,鼓励跨学科招生和报考,例如,光学工程专业生物医学光子学方向招生,即可以招生简章中列出欢迎生物、医学相关学科研究生报考,并增加相应的入学考试可选科目;第三,学校保留部分名额优先录取优秀的跨学科学生或接收跨学科推免生等。#p#分页标题#e#

3.2规范研究生培养和管理环节

(1)设立跨学科联合指导教师小组。目前的研究生培养主要采取导师责任制,是一对一的责任关系。但对生物医学光子学研究生而言,应结合科研需要、本单位研究特色以及研究生的专业背景,合理配置跨学科联合指导老师小组,整合本校内的优势力量,实行多对一或多对多的师生关系,如,以生物显微成像为特色的单位,应配备细胞生物学、光学工程和图像处理技术方面的导师队伍,以光学医疗仪器为特色的单位,应配备光学、测控技术和临床医学方面的导师组。来自相关学科的高水平教师共同培养交叉学科的人才,对研究生相关学科知识结构的建构和高水平研究课题的选定都具有重要作用,同时,研究生也可以在导师组的指导下以补修和自学等方式学习欠缺的跨学科知识。

(2)严把培养环节质量关。导师指导小组要对研究生从入学、选课、选题、科研实践、、毕业答辩各个培养环节全面负责,将知识传授和能力培养相结合。首先,入学之初,指导小组即对每个研究生的学科背景和能力进行评估,针对学生的背景和兴趣初步确定科研方向,并制订课程学习计划,为学生完成生物医学光子学交叉学科研究课题储备必要的专业知识,同时鼓励学生选修具有“新兴、前沿和交叉”特点的课程;其次,安排跨学科的学生补修部分相关学科的本科生课程,以补充知识上的欠缺;第三,指导小组要为学生提供参与科研实践的平台,在未正式进入课题之前,指导学生参与短期(2～3个月)科研轮训,使学生对本学科方向正在进行的科研内容有所了解,进而因势利导明确研究课题;第四,导师指导组应随时跟进研究生的科研进度,在研究生论文选题和中期检查时对所开展科研工作进行正确的引导和调整,保证培养过程的顺利进行。

(3)构建科研大平台,引导研究生学术成长。良好的科研环境是个人学术成长的关键因素。构建生物医学光子学科研大平台,吸引更多相关学科优秀的科研人员加入到导师队伍中来,是提高研究生培养质量的重要举措,不同学科学术思想的熏陶,不同思维方式的影响以及多学科导师在科学研究方面的通力合作和团队精神也会对研究生产生潜移默化的影响,有利于其学术成长;此外,导师要充分调动研究生的积极性,保护研究生跨学科研究的科研热情,重视研究生个人的主观能动性和兴趣,只要使用正确、合理的引导方式,不同专业背景的研究生与导师之间可以碰撞出很多新的思想火花,获得意想不到的收获。

(4)多途径培养创新人才,完善知识体系。在当今这个多元化的时代,人才培养的途径也是多种多样的。为了适应生物医学光子学领域对创新型人才的需求,学校应设立专项基金,支持和鼓励研究生从事学术交流,如吸引学生参加国际会议、科技竞赛、制作大赛等活动,激发学生主动学习的兴趣,引导学生掌握正确、科学的学习方法,尤其是适应自身特点的学习方法及获取知识的能力,引导学生学会用所学的知识创造性地解决实际问题,提升学生实践能力与创新精神。此外,针对课程设置方面存在的问题,建议在专业培养目标指导下,从师资队伍、课程内容、实验教学资源全方位的整合。鼓励老师多开设前沿性课程,邀请本领域国外专家为研究生开设讲座类课程;通过汲取国内外相关领域的先进经验,结合科研和实验教学资源,建设生物医学光子学交叉学科系统、完善的知识体系,重视课程内容的系统性、前沿性及与本单位研究特色的相关性,重视学生集成—融合—应用能力的培养。

3.3正确把握学位内涵,严格学位授予工作

学位是评价个人学术水平的一种尺度,是表明个人学术水平的资格证书,是在某一学科、专业上达到一定标准的凭证。具体到生物医学光子学方向,完成研究生教学环节,达到生物医学光子学方向研究生学位授予要求的研究生,是表明该研究生在生物医学光子学领域达到一定学术水平标志,应具备以下特点:了解本学科的研究现状和前沿问题,能够在相应的学术背景之中提出和确定具体的研究课题,能够论证该课题的学术意义和社会意义;明确自己研究问题的难度和解决问题的关键之所在,能够在导师指导下提出可行的研究方案和周密的实施计划;能够在导师的指导下独立研究问题、解决问题,独立完成实验,能够做到理论与实践的有机结合,并将结果整理成规范的学术论文。因此,研究生培养单位、尤其是研究生导师组,除在入学之初对学生进行必要的引导外,更应加强对研究生培养过程中各环节的检查与监督,严格课程教学、论文选题、答辩等方面的工作,严审研究生毕业资格,扭转学生重结果轻过程的心态,真正为社会输送合格的、具有革新和创造力的生物医学光子学人才。

光学工程培养方案范文第4篇

关键词： 生物医学工程专业 医学信号检测与仪器 产学研人才培养模式 课程群

在美国及欧洲等经济发达国家，早在上世纪50年代就指出生物医学工程的重要性，目前海外知名高校均设有生物医学工程专业，本专业世界排名前三位的高校分别是美国约翰霍普金斯大学、哈佛大学和宾夕法尼亚大学。生物医学工程专业招生分数在这几所学校中也往往远高于其他专业，其毕业生也受到其他各大高校研究室、大型生物医学研发企业和各大医院青睐，毕业后发展前景良好。

目前，全国设置生物医学工程专业的高校达140所左右，在天津市开设生物医学工程专业的高校仅有天津大学、天津医科大学、河北工业大学和天津工业大学，其他天津市市属高校均未开设该专业。其中天津大学以光学仪器为专业特色，天津医科大学以医学背景为主解决一些临床存在的工程问题，河北工业大学以电磁计算为专业特色。

天津市把医疗器械产业作为调整经济结构，促进经济转型升级过程中重点培育的新兴产业，加强医药器械研发的产、学、研联合，支持医疗器械产业走“专、精、特、新”道路，着力培育医疗器械特色产业。天津市人才的需求情况：2013年，天津市生物医药产业工业总产值突破1000亿元。生物医药企业2000余家。2012年，主营业务收入超过百亿元企业3家，50～100亿元企业3家，10～50亿元企业6家，1～10亿元企业58家。天津市医疗器械生产企业284家（2013年底统计），其中规模以上企业共36家，医疗器械注册企业2500余个。技术服务企业：行业产值近亿元。因此天津市急需这方面的高端专业人才。

生物医学工程专业是21世纪最具发展前景的专业之一，为适应我国和天津市“十三五”经济建设和科技发展的需要，推动“天津市医疗仪器产业”的发展，天津工业大学设置了天津市首个专门以培养医学信号检测及仪器方向高端专业人才为主的“生物医学工程”本科专业。本专业在与学校办学定位和专业结构布局相统一的基础上，以培养复合型人才，增强学生工程技术和工程实践能力为目标，逐步形成产学研相结合的人才培养模式。为了适应这种发展趋势，天津工业大学生物医学工程专业2012年本成为“天津市生物医学工程学会”理事单位；2013年成为“天津滨海新区转换医学产业技术战略联盟”理事单位；2014年与中国医学科学院生物医学工程研究所共同组建“天津市医学电子诊疗技术工程中心”；2015年成为“中国生物医学工程学会健康工程分会”成员，这些发展都是为了加快发展产学研相结合的人才培养模式。

课程建设总体思路是按照目前的专业定位进行课程的建设，形成以《生理学》、《生物医学电子学》、《传感器与医学工程》、《医学电子仪器设计》、《嵌入式系统》、《医学成像新技术》、《医学仪器概论与标准》等为核心课程，构建医学信号检测及仪器为方向的课程群，带动整个生物医学工程课程体系的建设和发展。

本专业开设的主要理论课程有：高级语言程序设计（C）、大学物理、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、高频电子、生物医学电子学、人体解剖、生理学、工程光学、传感器与医学工程、医学电子仪器设计、医学成像新技术、医学仪器概论与标准、嵌入式系统、数字信号处理及DSP技术、EDA原理及应用、电磁场与电磁波、通信原理、虚拟仪器技术、光电检测技术与系统、电磁兼容、生物医学光子学、医学图像处理、生命科学导论等。

主要实践课程有：电路理论实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、生物医学电子学实验、生理学实验、传感器与医学工程实验、医学电子仪器设计实验、医学成像新技术实验、电工实践、电子实践、电子系统设计与工程实践（1，2）、嵌入式系统设计专题实践、生物医学工程实践1（偏重医学信号检测原理与方法）、生物医学工程实践2（偏重医学电子仪器的开发与实现）、毕业实践、毕业设计。

本专业毕业生可以在培养具有生命科学、医学信号检测理论与方法、医学电子仪器设计等方面知识和能力，德智体全面发展，能在生命科学研究领域、医疗仪器及器械领域、健康产品领域、医疗卫生事业单位等从事研究、设计、市场、销售、教学、管理和服务等方面工作，具有医学信号检测及仪器方向的创新型、复合型、应用型人才，适应国家和天津市“十三五”的医疗仪器产业的发展需求。本专业学制四年，学生毕业后可获得工学学士学位。

光学工程培养方案范文第5篇

关键词：光电信息科学与工程；创新型人才；探索与实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）37-0162-02

一、学科专业适应科技的进步和社会的需求

随着全球经济的迅猛增长及科学技术水平的不断飞跃，作为21世纪信息技术发展的热点和竞争焦点的光电产业已成为信息时代的技术基础和不可或缺的新兴产业。据光电科技工业协进会（PIDA）的权威统计数据，近十年来，世界光电产业每年以超过10%的速度增长，光电技术已深层次地融入到信息的获取、传输、处理、存储、显示和控制等各个环节，其已成为20世纪末发展最快的产业，也是21世纪最具活力和潜力的产业。新时期及新形势下的光电产业，不仅是用于光发射、光调制、光传输、光传感等的电子学的一个分支，同时还包括了部分电光学、光子学、计算机科学和先进光学等新的内容，其涉及面也逐渐扩散，在光通讯、半导体照明、激光、光电显示、精密检测、太阳能光伏及物联网等领域发展的比较明显，逐渐融入更广的空间。这种变化使得光电子产业不再是以单一形式存在，而是一个由相关的基础设施和基础技术支撑的多类产业的结合体，必然导致对从业人员和人才的需求数量及质量的增加及提升。在此背景下，教育部为适应国内外光电信息技术和产业迅速发展对人才培养的需求，于2009年制定并了《全国高等学校光电信息科学与工程类专业指导性专业规范（征求意见稿）》，明确了该类专业的发展战略和专业规范，对本科教学的培养目标、教育内容、课程体系等方面进行了宏观说明，建议各个学校根据自己的传统与特色进行课程设置。

二、重庆大学光电信息科学与工程专业的教学现状

重庆大学光电工程学院传统优势学科――光学工程学科，是国家最早设立的、也是国家“211工程”和“985工程”重点建设的学科。以此为依托，重庆大学成立了光电信息科学与工程专业。

该专业的培养目标是：满足光电信息领域对高级工程技术人才和创新性研究型人才的迫切需求，培养具有坚实数理基础，掌握电子技术科学、光信息科学和计算机等领域较宽厚理论基础和专业知识和具备较强实验能力和创新能力，能从事光学仪器与系统、光电子技术与系统、光电成像系

统、光信息处理系统、光通讯系统、光电传感及系统等方面的设计与制造、研究与开发等方面工作的创新性高技术人才；培养具有较高的思想道德和文化素质修养、敬业精神和社会责任感，以及具有健康的体魄和良好的心理素质的高素质人才。本专业毕业生既可在科研、生产单位和高校从事光电信息科学与技术领域有关光电子器件、光电仪器与系统、光通讯系统、光图像处理系统的设计、研究、开发、应用及教学与管理的工作，也可从事其他与光学与光电子相关工作。从该专业建立至今，光电信息科学与工程专业的所有教职工秉承“艰苦奋斗，团结协作，努力拼搏，勇攀高峰”的“光机”精神，始终坚持以人才培养为中心，注重学生个性和创造性的培养，积极探索专业建设的新思路，努力构建新的课程体系，使得重庆大学光电工程学院成为我国光电信息技术相关领域高层次、创新人才培养与知识创新的一个重要基地。在新时期新形势下，为了迎合国家、社会对光电信息工程专业人才的新要求，经过半年时间的前期调研，我们发现我校光电信息科学与工程专业教学还面临以下问题和挑战：

问题1：相对于其他专业而言，光电信息专业产业涉及面广且知识更新速度非常快，大量新知识的出现，需要采用更多的学时，这样就造成了学校规定的有限学时与新知识，新课程内容扩展之间的矛盾。此外，教育部专业集中并且光电产业用人单位需求分散，那么如何体现专业特色而同时强调学生基础之间的矛盾，特别是国内100多所高校设有光电信息专业，专业同质化突出，我们如何突出自身的特色。

问题2：目前学校的新老校区距离太远，低年级学生在新校区，信息相对闭塞，学生角色转换较慢、学习主动性不高并且低年级的课程安排不饱满，导致高年级很多专业课程集中在很短的时间学习，降低了学习效果。

问题3：教学手段相对落后，专业教学思想过于传统，过分强调专业知识的传授，实验教学比较形式单一，学生的创新能力、实践能力以及运用专业知识的能力等都不能充分提高。

三、构建创新型人才培养体系的主要措施

（一）构建与创新人才培养体系相适应的教学体系

在我国加快经济发展方式转变，实施创新驱动战略，建立创新型国家的进程中，只有理论基础厚、专业口径宽、实践能力强、综合素质高，具有社会责任感、国际视野和创新精神，具有学习能力强，工程实践能力及分析和解决问题的能力强的人才，才能够适应和驾驭未来。鉴于此，从2012年开始，我们积极探索创新教育和素质教育背景下光电信息科学与工程专业人才培养目标，推动教育理念、教学方法和管理机制改革，建立高质量人才培养体系，以保证本科教学质量为前提，优化配置和统一使用学院教师与实验室等教学资源，加强学生基础课、实验课程教学与综合实践能力培养，促进本科生教学质量的提高，明确了自己的办学定位。新修订的人才培养方案由理论教学、实践教学和课外创新训练三部分组成，促进了学生在知识结构、能力结构、道德水准、科研能力和创新能力等方面协调发展。在具体的课程设置中，我们设立了新生研讨课，采用小班授课的方式，教授专家们展示学科发展前沿和社会需求，将众多学科的交叉、渗透、融合介绍给学生，使得学生能够在入校之出就能够了解现代科技的新成果、新进展、新成就以及新问题，这样既提高新生对本专业的认识和热情、激起学生学习的浓厚兴趣，又能充实学生的科学知识。此外，我们采用模块化的培养方法，即针对光电行业的特点，将某些相近产业领域的要求进行归纳、提炼，形成几个既有一定代表性、又有一定适应面的专业模块课程体系。这样不仅适合选修课程的开展，而且对课程的可持续发展起到重要的推动作用。从学生的角度来说，他们在低年级可以通过模块学习获得基础能力的培训，以完成科研的入门，在高年级可以通过某几个模块的深入研究来完成学生科研立项、参加科技竞赛或者掌握一技之长，从而提高自身创新和实践能力。最后，通过对课程的合理安排，将部分专业基础课、专业课合理地调整到一、二年级，减轻高年级课程学习压力，改善教学效果。

（二）深化教学改革，优化实践教学内容与体系

实践教学是高等教育的重要组成部分，我们在夯实理论教学基础上，在实践教学体系建设上坚持“重实践、重能力、重素质”的人才培养思路，努力构建适应经济社会和我校建设高水平大学的定位发展目标的、层次分明、相互衔接的实践教学体系。为此，在制定实验教学方案时，要遵循加强基础、强化能力、扩展实验技术手段、开拓设计、研究性实验能力的原则，更新、重组以及优化部分实验教学内容。按照该专业教学体系中光、电、机、算的脉络，我们将所有的课程分成四个不同的课程群，这样课与课之间、群与群之间就构建起了天衣无缝的衔接。所以，本专业的实验课分成两个层次，首先是基于个体课程的基础性实验，我们主要是以课程设计的形式开展，增加研究型、设计型题目的比重，从而激发学生的创新欲望，尊重学生的个性发展，这样有助于学生加深对基本知识和基本技能的理解，增加感性认识；其次是基于课程群的专业综合课程设计，以“团队、设计、工程”作为考查目标，训练和考查学生利用学到的知识解决实际工程中问题的能力，结合专业基础知识、工程知识以及工具使用、合作等多方面的知识，对学生进行综合能力的训练。通过教学实践也使我们更进一步体会到实验教学较之理论教学更能体现直观性、实践性、科研性、客观性和综合性，是高校培养技术应用型创新人才的最好方式。

（三）建设实践创新能力的培养平台和实践培训基地

学院通过对对实验室资源的梳理与整合，现已建立了1个重庆市实验教学示范中心和1个创新实验平台。为了给更多学生创造独立思考、自主发挥、自主学习的时间和空间，我们实施了开放式教学模式，即时间上的开放、内容上的开放、形式上的开放和管理上的开放，这样开阔学生眼界，激发学习兴趣，鼓励个性发展，培养创新人才，使学生的自主学习能力、实践能力和创新能力得到了较大的提升。此外，依托我院光电技术及系统教育部重点实验室，加大实验室向本科生开放的力度，为学生提供更多的科研训练机会，加大对大学生科技创新活动的支持力度，鼓励学生参加各类创新比赛，吸引更多的高水平教师参与指导大学生科研训练活动计划。

参考文献：

[1]黄尚廉.光电信息产业――21世纪高科技主导产业[J].中国高校招生，2000，（6）：2.