从光电子方向谈弱势学科的专业课程结构设置

李雷+刘海+张胜+张祥军

摘要：针对矿业院校电子科学与技术这一弱势学科的发展，面向工程教育专业认证，以光电子方向相关课程设置为典型，讨论了课程教学改革的具体思路并给出了相应的做法，包括教学原则、课程结构、课堂教学和实践训练。

关键词：教学改革；弱势学科；工程教育专业认证

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）20-0092-02

一、我校电子科学与技术学科的发展背景

知识经济时代的教育呼唤适应“宽口径，厚基础”的教育观和学习观[1]，而工科专业直接面向工矿企业的研发生产，具有很强的实际应用背景，尤其是包括光电子在内的电子科学与技术这类支撑现代社会信息科技的前沿学科，具有专业知识更新快、理论基础要求高、实践应用范围广等特点，对社会高新技术的发展具有深远影响，因而培养涵盖光电子专业基础的复合应用型人才，也成为社会发展的迫切需要[2，3]。

近年来许多高校先后开设了与光电子相关的专业或专业方向，但受客观办学条件和主观重视程度的影响，各个院校的光电子专业（方向）发展参差不齊，专业课程设置各有差异。中国矿业大学作为以矿业为特色的高等院校，电子科学与技术学科起步较晚且基础薄弱。本文以矿业院校背景下本学科从无到有至目前近500在校生规模的发展为例，以光电子方向相关课程为切入点，探讨如何更好地设置和发展弱势学科的本科专业课程，面向工程教育专业认证，推动学科发展，实现“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的符合社会需要的专业人才培养。

二、合理规划“光电子”专业课程设置

（一）课程设置要兼顾人才培养和学科发展

电子科学与技术专业所涵盖学科范围极广，是以信息处理为目的，以电子、光电、光子器件为核心，包含物理理论、材料工艺、器件系统等研究内容的完整学科体系。目前我国大部分高校的电子科学与技术本科专业以“微电子”和“光电子”作为主要专业方向，相对于微电子方向的课程内容比较固定单一、本科阶段无需配套硬件实验等情况，光电子方向所面临的问题要复杂困难得多，其研究领域“广”、相关课程“杂”、所需硬件仪器“多”，因而合理规划“光电子”专业课程设置，既可实现专业人才培养，又可推动弱势学科发展。人才培养和学科发展二者密不可分，人才培养是最终目标，而学科发展是必要途径，合理地设置和建设专业课程，是学科发展的主要内容，学科发展好了，才有实力更好地实现人才培养目标，进而利用人才优势和影响，又可更好推动学科发展，形成良性循环。

（二）课程设置以“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”为指导

针对光电子方向“广、杂、多”的特点，将其作为电子科学与技术弱势学科发展的重点方向，从人才培养和学科发展两方面考虑，制定了“厚基础、宽口径、重能力、偏应用”的教学原则，同时也作为光电子技术相关课程设置的指导思路。这一指导思路，既是遵循国家高等教育培养创新人才的指导方针并面向工程教育专业认证[4]，更是适应包括光电子技术在内的电子信息科学发展迅速与交叉融合的特点，同时考虑本学科方向实力较薄弱的现状和发展解决面临困难的实际需要。

光电子方向专业课程设置需要满足“厚基础、宽口径”的教学原则。所谓的“光电子”专业方向，广义上是电子科学与技术之下除微电子学与固体电子学之外的多个二级学科（方向），甚至还包括与其他学科交叉衍生出的学科方向，既要与微电子一起承担本学科“厚基础”的教育任务，更要肩负更多的“宽口径”任务，同时也是着眼于学科长远发展的必然选择。光电子方向专业课程设置还应遵循“重能力、偏应用”的教学原则。这尤其适于弱势学科的实力现状和发展要求。以我校为例，学科专业体系的基本格局是以工科为主，以矿业为特色，理、工、文、管等多学科协调发展，优势学科集中在煤炭能源相关的矿建、安全、测绘等领域，在59个本科专业中，2002年首次招生的电子科学与技术专业是典型的弱势学科，在所属的信息与电气工程学院的4个一级学科中，发展落后于电气工程、信息与通信工程、控制科学与工程等其他3个学科。在本专业设置初期，部分专业课程由其他学科的教师承担甚至直接采用其他专业的课程，而随着师资力量的增强和专业课程的调整，目前已形成较为完整的微电子和光电子专业课程体系，但就现阶段来看，本专业学生就业后直接从事光电子技术研发的人数很少，绝大多数还是作为光电子技术直接或潜在的使用者。可以说，“重能力”是促进学生就业的实际需要，而“偏应用”是学科基础薄弱与实力有限的务实之选。

（三）课程体系宜采用多层次三位一体结构且内容环环相扣

针对本专业光电子方向相关专业课程的设置，面向工程教育专业认证，兼顾人才培养和学科发展，遵循“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的原则，并广泛借鉴国内外高校课程设置经验，采用了核心课程、专业选修/限选课程、其他相关课程的多层次三位一体的课程体系。核心课程包括激光原理与技术（48学时）、半导体物理基础（40学时）和光电子技术（40学时），专业选修/限选课程包括光电检测技术（40学时）、半导体光电子器件（32学时）、微波技术（48学时）等，其他相关课程包括电子信息学科概论、学科讲座和专业综合实践II（微波与光电子）。

本专业学生在第一、二学年已系统学习了通识教育课程、专业大类课程，打下了较为扎实的理论基础，具有一定的“厚基础、宽口径”专业基础知识体系，且在第一学年开设了《电子信息学科概论》，为学生专业学习提供了方向指引。第三学年学生通过自主选择由专业类转入具体专业学习，开设的专业核心课程《激光原理与技术》、《半导体物理基础》继续夯实“厚基础”，而《光电子技术》侧重“宽口径”。第四学年则加入与光电子相关的《光电检测技术》、《半导体光电子器件》、《微波技术》、《学科讲座》，这些课程全部或部分承接了《光电子技术》，进一步加深和拓宽了学生的专业知识体系，从学科实力和学生就业两方面进行考量，教学原则围绕“重能力、偏应用”；同时依托优势学科加强专业综合实践教学，设置2周时间的《专业综合实践II（微波与光电子）》，采用师生双向选择和分组形式，自主选题并完成较综合的设计，所需设备依托利用国家修购专项等经费而建立的光电子、微电子、微波等实验室。

三、结论

综合以上我校专业在光电子方向本科教学改革实践中的做法和成果，主要有以下心得和建议：（1）在弱势学科发展中要兼顾人才培养和学科发展，以“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的教学原则和思路为指导；（2）课程体系设置，宜采用核心课程、专业选修/限选课程、其他相关课程的多层次三位一体的结构；（3）课程内容设置，符合教学原则，做到环环相扣，课堂教学和实践环节相辅相成。

参考文献：

[1]中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定[J].人民教育，1999，（07）：4-7，12-13.

[2]明海，陈博，章江英.大力加强光学专业学生的素质教育和创新能力培养——促进光学、光电类高等人才的培养[J].光电子技术与信息，2004，17（04）：15-18.

[3]李林军，刘艳微，贺泽龙，陈九菊.“卓越工程师教育培养计划”下电子科学与技术专业实践教学体系的研究[J].黑龙江教育学院学报，2013，32（02）：67-68.

[4]陆勇.浅谈工程教育专业认证与地方本科高校工程教育改革[J].高等工程教育研究，2015，（06）：157-161.