光電信息類本科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與體系建設(shè)

1、    光電信息類本科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與體系建設(shè)    程耀瑜+王高+張志偉+李永紅+趙宇+劉吉+凌秀蘭摘要：本文介紹了中北大學(xué)光電信息類專業(yè)的基本情況，重點(diǎn)是近幾年實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革思想、實(shí)驗(yàn)室構(gòu)成與主要功能，構(gòu)建了四個(gè)層次的光電信息方面實(shí)踐教學(xué)體系。關(guān)鍵詞：光電信息;實(shí)踐教學(xué);學(xué)生：g642.0     文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a     ：1674-9324（2015）20-0000-02一、中北大學(xué)光電信息類專業(yè)簡(jiǎn)介目前，中北大學(xué)光學(xué)工程學(xué)科管理部（隸屬于中北大學(xué)信息與通信工程學(xué)院）有兩個(gè)本科專業(yè)，“光電信息科學(xué)與工程

2、”（2013年前為光信息科學(xué)與技術(shù)，2002年開始招生，山西省特色專業(yè)）和“電子信息科學(xué)與技術(shù)”（2001年開始招生，本專業(yè)側(cè)重于光電信息的獲取與處理方面，所以歸到“光學(xué)工程”學(xué)科管理部）。相對(duì)于國(guó)內(nèi)高水平光電類專業(yè)的學(xué)校，中北大學(xué)在光電信息類專業(yè)方面招生較晚，再加之?dāng)U招以及光電類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備較貴等多方面的原因，實(shí)踐教學(xué)（課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)生動(dòng)手創(chuàng)新環(huán)節(jié)等）在2013年以前各方面條件差，甚至一些重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)也只能用一臺(tái)實(shí)驗(yàn)儀器給幾十名學(xué)生演示一下或計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)單仿真，也沒有形成完整的實(shí)踐教學(xué)體系。2012年教育部本科專業(yè)更新調(diào)整后，學(xué)校也提出了抓內(nèi)涵建設(shè)，并且把本科專業(yè)建

3、設(shè)和學(xué)科建設(shè)統(tǒng)籌考慮，2013年成立了學(xué)科管理部，這兩年進(jìn)行了較大的改革和建設(shè)。二、近兩年的實(shí)踐教學(xué)改革思想隨著教育部2012年版新專業(yè)目錄招生的變化以及中北大學(xué)抓本科教學(xué)內(nèi)涵建設(shè)，學(xué)校從管理、資金投入、專業(yè)評(píng)估方式等多方面對(duì)促進(jìn)本科建設(shè)進(jìn)行了較大的改變。中北大學(xué)的光電信息類專業(yè)歸口到“光學(xué)工程”學(xué)科管理部這個(gè)基層單位，結(jié)合學(xué)校學(xué)科建設(shè)、科研方向項(xiàng)目、研究生教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì)、教師科研優(yōu)勢(shì)（包括科研儀器設(shè)備、教師在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等方面結(jié)合科研），這兩年在實(shí)踐教學(xué)方面進(jìn)行了建設(shè)和改革。結(jié)合本類專業(yè)十多年的建設(shè)與探索，結(jié)合學(xué)校學(xué)科建設(shè)、科研方向項(xiàng)目，相關(guān)學(xué)科帶頭人、教授、多年從事教學(xué)與實(shí)驗(yàn)

4、的相關(guān)教師廣泛討論、交流。首先在2013年初對(duì)培養(yǎng)方案也進(jìn)行了修訂，增加了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，多種途徑申請(qǐng)學(xué)校在本科實(shí)驗(yàn)室的投入，也鼓勵(lì)教師科研和教學(xué)集合，構(gòu)建了較完善的、適合于本校專業(yè)方向和定位的實(shí)踐教學(xué)體系，初步形成了光電類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)思路（之所以說(shuō)是思路是因?yàn)橛行┮驗(yàn)榻?jīng)費(fèi)、場(chǎng)地、人員等方面的原因還沒有完全實(shí)現(xiàn)）。三、光電信息類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建1.中北大學(xué)的“光電信息科學(xué)與工程”、“電子信息科學(xué)與技術(shù)”兩個(gè)專業(yè)都屬于“電子信息類”本科專業(yè)，其培養(yǎng)方案中的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課主要包括以下幾方面的知識(shí)：電子技術(shù)基礎(chǔ)（如電路分析、電子線路、數(shù)字電子技術(shù)）;信息基礎(chǔ)（如信號(hào)與系統(tǒng)、通信原理等

5、）;計(jì)算機(jī)類知識(shí)（如c語(yǔ)言、單片機(jī)、微機(jī)原理等）;光電信息類（這部分內(nèi)容較多）。實(shí)踐性環(huán)節(jié)包括：課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)課程（一般16學(xué)時(shí)以上單獨(dú)設(shè)課）、大型實(shí)驗(yàn)周、課程設(shè)計(jì)（23周）、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。其中前三個(gè)內(nèi)容（電子技術(shù)基礎(chǔ)、信息基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)）在我院由相關(guān)教師與相關(guān)的學(xué)科部實(shí)驗(yàn)室共同完成。另一個(gè)主要的光電信息類的實(shí)踐環(huán)節(jié)由“光學(xué)工程”學(xué)科部來(lái)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)踐。2.結(jié)合本類專業(yè)的方向構(gòu)建光電信息類實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)置有：激光原理與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室;光纖技術(shù)與光通信實(shí)驗(yàn)室;工程光學(xué)與光信息處理實(shí)驗(yàn)室;光電檢測(cè)與綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室;光電信息系統(tǒng)仿真及軟硬件聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)室;專業(yè)特色與光電創(chuàng)新平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室。其中各

6、實(shí)驗(yàn)室主要完成實(shí)驗(yàn)及涉及的課程如表1所示。表1中含蓋了本學(xué)科下設(shè)的兩個(gè)專業(yè)的光學(xué)、光電類課程及課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)踐等方面的內(nèi)容，其中有些是兩個(gè)專業(yè)共有的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)選修課（激光原理與技術(shù)、應(yīng)用光學(xué)、物理光學(xué)、光電信息處理、光電檢測(cè)技術(shù)、單片機(jī)原理及用、光電信息課程設(shè)計(jì)等），有些主要是為一個(gè)專業(yè)服務(wù)，但為另一個(gè)專業(yè)選修或畢業(yè)設(shè)計(jì)等共用（如信息光學(xué)、機(jī)器視覺、光譜分析與測(cè)試等）。有些實(shí)驗(yàn)室主要是提供課程實(shí)驗(yàn)（如激光原理、應(yīng)用光學(xué)、物理光學(xué)等課程實(shí)驗(yàn)），有些實(shí)驗(yàn)室除提供課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)外，還為綜合性課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)生課外創(chuàng)新訓(xùn)練（比賽）等提供條件。中北大學(xué)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)是山西省特色專業(yè)，在

7、實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)方面、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面，結(jié)合本校“光學(xué)工程”、“信息與通信工程”學(xué)科師資情況及科研情況，構(gòu)建了光電信息類方面四個(gè)層次的實(shí)踐環(huán)節(jié)，如表2所示。包括專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)、光電綜合課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、光電創(chuàng)新與比賽。四、總結(jié)中北大學(xué)光電信息類專業(yè)經(jīng)過十幾年的建設(shè)，特別是近幾年學(xué)校注重內(nèi)涵建設(shè)，提高學(xué)生動(dòng)手能力，構(gòu)建了較完善的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)（個(gè)別的還只是思路），主要分為四個(gè)層次，專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)一般是課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，以基本原理、基本知識(shí)點(diǎn)驗(yàn)證性為主，如表1中的前3個(gè)實(shí)驗(yàn)室的大部分實(shí)驗(yàn)一般安排3人一組，要求人人動(dòng)手，其中專業(yè)實(shí)驗(yàn)有較多的綜合性;設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)一般是課內(nèi)實(shí)驗(yàn)中綜合性較強(qiáng)或需要設(shè)計(jì)部分軟件或搭建部分硬件，要求4人一組，預(yù)先熟悉內(nèi)容、預(yù)先設(shè)計(jì);綜合性、系統(tǒng)性的光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)在專門的課程設(shè)計(jì)（24人一組，3周）以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)鍛煉。另外，學(xué)生在第七