光學工程專業(yè)模塊化課程體系研究

蔣志龍 俞琳 孔艷 劉誠

摘要：光學工程專業(yè)在推動學科發(fā)展和科學技術(shù)進步上發(fā)揮著重要的作用，本文對光學工程專業(yè)課程教學過程中存在的問題進行了分析并提出光學工程專業(yè)模塊化課程體系教學方案，從“光學設(shè)計與應(yīng)用”“光電檢測與應(yīng)用”和“光學先進應(yīng)用技術(shù)”等幾個方向設(shè)立模塊化課程來構(gòu)建一個完整的課程體系，培養(yǎng)知識扎實、動手能力強，并能適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的光電類綜合性人才。

關(guān)鍵詞：光學工程；模塊化課程；培養(yǎng)模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）33-0083-02

一、引言

光學工程專業(yè)作為一門重要的學科，能夠有效推動國家科學技術(shù)的進步，同時該方向的發(fā)展也能促進企業(yè)對光電相關(guān)專業(yè)人才的需求。長三角經(jīng)濟圈聚集了大量的激光技術(shù)、光電通信技術(shù)、光伏太陽能、LED照明與能源、光電子材料與光電元器件等方面的企業(yè)，這給光學工程專業(yè)的發(fā)展帶來了極好的機遇，同時也給畢業(yè)生創(chuàng)造了豐富的畢業(yè)就業(yè)渠道。通過對本專業(yè)碩士畢業(yè)生就業(yè)去向的調(diào)研，光學工程專業(yè)的研究生每年有近80%在長三角地區(qū)的相關(guān)企業(yè)就業(yè)。然而，目前光電領(lǐng)域從業(yè)的高學歷人員數(shù)量遠達不到行業(yè)的需求，長三角地區(qū)的光電企業(yè)急需高校培養(yǎng)的專業(yè)基礎(chǔ)扎實、能快速適應(yīng)行業(yè)要求、具有創(chuàng)造性分析和解決實際工程技術(shù)問題能力的高級技術(shù)人才。

光學工程專業(yè)類學生的專業(yè)課程體系大都基于專業(yè)培養(yǎng)目標、自身特色與行業(yè)需求，這些課程門類較為齊全，方向多樣。通過開設(shè)較為全面的課程，既是為了滿足光學工程專業(yè)對各個交叉學科的涵蓋，也是為了提升畢業(yè)生升學與就業(yè)的競爭力。此外，部分高校光學工程專業(yè)開設(shè)了專業(yè)工程實訓課程，并突破性建立了專業(yè)實訓與創(chuàng)新平臺，依靠實際項目及合作企業(yè)的支持，嘗試實踐教學模式，在培養(yǎng)具有本專業(yè)特色的光電技術(shù)人才模式方面進行全方位的思考和探索。

但是這種面面俱到卻不可避免地丟失了相關(guān)的行業(yè)特色和專業(yè)特長，尤其是地區(qū)行業(yè)特色。此外，開設(shè)的許多專業(yè)課程之間缺乏聯(lián)系，先導課程與后續(xù)課程內(nèi)容重復或是銜接不夠，導致學生對整個課程，乃至課程體系掌握不夠。并且，許多課程的理念已然不能適應(yīng)當今社會的科技理念與需求。為了進一步培養(yǎng)知識扎實、動手能力強，并能適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的光學工程專業(yè)畢業(yè)生，同時也為了逐漸實現(xiàn)專業(yè)理轉(zhuǎn)工，重視光電行業(yè)領(lǐng)域教育，進行本專業(yè)的教育教學改革勢在必行。革新光學工程專業(yè)的課程體系，對促進學科發(fā)展、培養(yǎng)學科專業(yè)人才等方面具有重要的實踐意義。

二、模塊化課程體系研究

本模塊化課程體系結(jié)合了對高校及科研院所的調(diào)研，并根據(jù)與用人單位的交流與回訪，確定光學工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，設(shè)計模塊化課程系統(tǒng)，擬在“光學設(shè)計與應(yīng)用”“光電檢測與應(yīng)用”和“光學先進應(yīng)用技術(shù)”等幾個方向設(shè)立模塊化課程，如圖1所示。模塊化課程的方向包括面向光電檢測及應(yīng)用的“光電測試技術(shù)”“光纖通信”，面向光學設(shè)計與應(yīng)用的“光學設(shè)計”“現(xiàn)代半導體器件物理”以及面向光學先進應(yīng)用技術(shù)的“成像光學”“光譜學與光譜技術(shù)”。在每個方向中，設(shè)置了基礎(chǔ)課程、核心課程和實踐課程?；A(chǔ)課程的目的是夯實基礎(chǔ)；核心課程結(jié)合案例，具體講授科技內(nèi)容、行業(yè)技術(shù)；而實踐課程不僅包括基礎(chǔ)實驗，更是包括了開放創(chuàng)新實驗以及企業(yè)實習，培養(yǎng)學生的科研和工程能力。與此同時，在模塊化課程設(shè)置的基礎(chǔ)上，結(jié)合長三角經(jīng)濟圈光學檢測、光伏、LED照明、光通信和光電材料等公司的人才需求特點，形成一個完整的具有光學工程專業(yè)特色的人才培養(yǎng)機制。此外，在模塊化課程的設(shè)置上還考慮了課程內(nèi)容、課程銜接及課程實踐，構(gòu)建一個完整的課程體系。

1.課程內(nèi)容。以“光電檢測與應(yīng)用”課程模塊為例，針對長三角經(jīng)濟圈光電企業(yè)密集、光電結(jié)合行業(yè)人才需求大的情況，開設(shè)了專業(yè)基礎(chǔ)課程——光纖通信，在此基礎(chǔ)上，設(shè)置了專業(yè)核心課程——光電測試技術(shù)，并開設(shè)相關(guān)配套的基礎(chǔ)實驗和實訓實踐，分層次、分方向傳授基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學生的實驗操作能力。

2.課程銜接。由于光學工程專業(yè)開設(shè)了多門光電類課程，像光電測試技術(shù)、光纖通信、光學設(shè)計、現(xiàn)代半導體器件物理、成像光學、光譜學與光譜技術(shù)等，相關(guān)課程內(nèi)容有一定的銜接。因此在模塊化課程體系授課過程中，既要在講述原理時提到相關(guān)原理的擴展應(yīng)用，又要注意把握講課的深度，以避免先導課程與后續(xù)課程內(nèi)容重復或是銜接不夠。因此需要精編教學內(nèi)容，選擇出更合理、更系統(tǒng)、更有利于組織教學的內(nèi)容。

3.實訓實踐。利用學校資源加強與光電企業(yè)的交流合作，建立更多的企業(yè)工作站和企業(yè)實訓基地，讓學生在學校即可體驗到企業(yè)的生產(chǎn)流程和技術(shù)要點。指引學生掌握先進儀器的使用方法，利用所建立的平臺進行設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗，從而鍛煉學生對新技術(shù)、新器件的快速學習能力，以及發(fā)現(xiàn)、分析和解決實際工程問題的綜合能力，以適應(yīng)目前高速發(fā)展的光電信息產(chǎn)業(yè)對高素質(zhì)人才的需求。

三、課程體系評估

為了合理評估模塊化課程設(shè)置的合理程度，在課程體系中還將引入基于學習產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-based Education，OBE）理念，以預期學習產(chǎn)出為中心來組織、實施和評價教育的結(jié)構(gòu)模式。對于普通高等院校的研究生而言，評價學習產(chǎn)出不僅僅是在課堂層面和學校層面對學生的學業(yè)成績進行考評，更重要的是通過畢業(yè)生的深造和就業(yè)情況對本專業(yè)的教學情況進行評估，并以此為反饋意見，進一步深化打造專業(yè)人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)方案、培養(yǎng)體系。因此，根據(jù)其專業(yè)設(shè)置動靜結(jié)合的OBE教育模式，對于畢業(yè)生的深造和就業(yè)評價在整個教學評估與改革中占據(jù)著極為重要的位置。因此本課程體系還將通過建立完善的學習產(chǎn)出定量化評價標準，開展學習產(chǎn)出評估調(diào)查，通過對學生學業(yè)成績的評估、學生對課程的反饋，以及邀請專家學者和企業(yè)相關(guān)人員實地考察指導，完善模塊化課程系統(tǒng)。

四、總結(jié)與展望

從本學院光學工程專業(yè)畢業(yè)的學生大都在長三角經(jīng)濟圈的企業(yè)、科研機構(gòu)等部門從事工程技術(shù)工作，模塊化專業(yè)課程能夠在培養(yǎng)學生的工程能力和就業(yè)能力方面發(fā)揮重要的作用。本文針對學院光學工程的專業(yè)特點，為了更好地提高教學水平，培養(yǎng)光電方面的專業(yè)人才，提出了模塊化課程體系用于教學探索，希望通過深入研究課程的教學內(nèi)容與教學方法，設(shè)置合理的課程模塊，培養(yǎng)能緊跟時代科技發(fā)展形勢、滿足用人單位需求的專業(yè)人才。與此同時，教師在教學中介紹給學生的科研成果與提供給學生的工程實際需要也需要與時俱進，了解企業(yè)需求，與校外高校科研院所及相關(guān)企業(yè)密切溝通，以保證教學內(nèi)容與工程實踐緊密結(jié)合。

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