光電信息類本科專業(yè)實踐教學改革與體系建設(shè)

1、    光電信息類本科專業(yè)實踐教學改革與體系建設(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光電信息類專業(yè)的基本情況，重點是近幾年實踐教學環(huán)節(jié)的改革思想、實驗室構(gòu)成與主要功能，構(gòu)建了四個層次的光電信息方面實踐教學體系。關(guān)鍵詞：光電信息;實踐教學;學生：g642.0     文獻標志碼：a     ：1674-9324（2015）20-0000-02一、中北大學光電信息類專業(yè)簡介目前，中北大學光學工程學科管理部（隸屬于中北大學信息與通信工程學院）有兩個本科專業(yè)，“光電信息科學與工程

2、”（2013年前為光信息科學與技術(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“光學工程”學科管理部）。相對于國內(nèi)高水平光電類專業(yè)的學校，中北大學在光電信息類專業(yè)方面招生較晚，再加之擴招以及光電類專業(yè)的實驗設(shè)備較貴等多方面的原因，實踐教學（課程實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、學生動手創(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)課程實驗也只能用一臺實驗儀器給幾十名學生演示一下或計算機簡單仿真，也沒有形成完整的實踐教學體系。2012年教育部本科專業(yè)更新調(diào)整后，學校也提出了抓內(nèi)涵建設(shè)，并且把本科專業(yè)建

3、設(shè)和學科建設(shè)統(tǒng)籌考慮，2013年成立了學科管理部，這兩年進行了較大的改革和建設(shè)。二、近兩年的實踐教學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抓本科教學內(nèi)涵建設(shè)，學校從管理、資金投入、專業(yè)評估方式等多方面對促進本科建設(shè)進行了較大的改變。中北大學的光電信息類專業(yè)歸口到“光學工程”學科管理部這個基層單位，結(jié)合學校學科建設(shè)、科研方向項目、研究生教學，充分發(fā)揮學科優(yōu)勢、教師科研優(yōu)勢（包括科研儀器設(shè)備、教師在課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等方面結(jié)合科研），這兩年在實踐教學方面進行了建設(shè)和改革。結(jié)合本類專業(yè)十多年的建設(shè)與探索，結(jié)合學校學科建設(shè)、科研方向項目，相關(guān)學科帶頭人、教授、多年從事教學與實驗

4、的相關(guān)教師廣泛討論、交流。首先在2013年初對培養(yǎng)方案也進行了修訂，增加了實踐教學環(huán)節(jié)，多種途徑申請學校在本科實驗室的投入，也鼓勵教師科研和教學集合，構(gòu)建了較完善的、適合于本校專業(yè)方向和定位的實踐教學體系，初步形成了光電類專業(yè)的實踐教學體系建設(shè)思路（之所以說是思路是因為有些因為經(jīng)費、場地、人員等方面的原因還沒有完全實現(xiàn)）。三、光電信息類專業(yè)實踐教學體系構(gòu)建1.中北大學的“光電信息科學與工程”、“電子信息科學與技術(shù)”兩個專業(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：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)（如信號與系統(tǒng)、通信原理等

5、）;計算機類知識（如c語言、單片機、微機原理等）;光電信息類（這部分內(nèi)容較多）。實踐性環(huán)節(jié)包括：課程內(nèi)實驗、實驗課程（一般16學時以上單獨設(shè)課）、大型實驗周、課程設(shè)計（23周）、畢業(yè)實習、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)。其中前三個內(nèi)容（電子技術(shù)基礎(chǔ)、信息基礎(chǔ)、計算機基礎(chǔ)）在我院由相關(guān)教師與相關(guān)的學科部實驗室共同完成。另一個主要的光電信息類的實踐環(huán)節(jié)由“光學工程”學科部來規(guī)劃、設(shè)計和實踐。2.結(jié)合本類專業(yè)的方向構(gòu)建光電信息類實驗室主要設(shè)置有：激光原理與技術(shù)實驗室;光纖技術(shù)與光通信實驗室;工程光學與光信息處理實驗室;光電檢測與綜合應用實驗室;光電信息系統(tǒng)仿真及軟硬件聯(lián)調(diào)實驗室;專業(yè)特色與光電創(chuàng)新平臺實驗室。其中各

6、實驗室主要完成實驗及涉及的課程如表1所示。表1中含蓋了本學科下設(shè)的兩個專業(yè)的光學、光電類課程及課程設(shè)計、綜合實踐等方面的內(nèi)容，其中有些是兩個專業(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)、應用光學、物理光學、光電信息處理、光電檢測技術(shù)、單片機原理及用、光電信息課程設(shè)計等），有些主要是為一個專業(yè)服務(wù)，但為另一個專業(yè)選修或畢業(yè)設(shè)計等共用（如信息光學、機器視覺、光譜分析與測試等）。有些實驗室主要是提供課程實驗（如激光原理、應用光學、物理光學等課程實驗），有些實驗室除提供課程內(nèi)實驗外，還為綜合性課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、學生課外創(chuàng)新訓練（比賽）等提供條件。中北大學光電信息科學與工程專業(yè)是山西省特色專業(yè)，在

7、實踐教學體系建設(shè)方面、實驗室建設(shè)方面，結(jié)合本?！肮鈱W工程”、“信息與通信工程”學科師資情況及科研情況，構(gòu)建了光電信息類方面四個層次的實踐環(huán)節(jié)，如表2所示。包括專業(yè)基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗、設(shè)計綜合性實驗、光電綜合課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、光電創(chuàng)新與比賽。四、總結(jié)中北大學光電信息類專業(yè)經(jīng)過十幾年的建設(shè)，特別是近幾年學校注重內(nèi)涵建設(shè)，提高學生動手能力，構(gòu)建了較完善的實踐教學環(huán)節(jié)（個別的還只是思路），主要分為四個層次，專業(yè)基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗一般是課內(nèi)實驗，以基本原理、基本知識點驗證性為主，如表1中的前3個實驗室的大部分實驗一般安排3人一組，要求人人動手，其中專業(yè)實驗有較多的綜合性;設(shè)計綜合性實驗一般是課內(nèi)實驗中綜合性較強或需要設(shè)計部分軟件或搭建部分硬件，要求4人一組，預先熟悉內(nèi)容、預先設(shè)計;綜合性、系統(tǒng)性的光電系統(tǒng)設(shè)計在專門的課程設(shè)計（24人一組，3周）以及畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)鍛煉。另外，學生在第七