光电信息科学与工程专业本科生科学研究素养培养体系的探索和实践

吴春婷　蔡继兴　高兰兰　金光勇

【摘要】针对“大学本科不生产论文，只是知网搬运工”的现状，通过创业教育、生产实习、计算机实习、科研训练、科技论文写作、创新实践、学术活动、毕业论文体系的构建，最终提高长春理工大学光电信息科学与工程专业本科论文质量，能适应国内外光电信息科学与技术领域的人才需求，可以轻松应对激光科学与技术、光信息技术和激光应用技术等领域的研究、设计、开发、应用和管理等工作，为加速“推动创新驱动发展战略、加快建设科技强国”战略贡献力量。

【关键词】本科毕业论文  创新创业

【基金项目】吉林省创新创业教育改革示范引领项目（吉林省高校创新创业教育教学改革研究课题2018）;吉林省高教学会高教科研课题（JGJX2020C22）。

【中图分类号】G642.3   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）07-0174-03

一、引言

《中华人民共和国教育法》规定“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才[1]”。因此，培养大学生的创新能力是高等教育的中心任务之一。大学生创新能力的培养可以使大学生更加能适应高速发展的社会和科技文明建设，也使大学生对社会和国家更具有价值。毕业论文是高等教育为对本专业学生集中进行科学研究训练并要求学生在毕业前撰写的论文，本科毕业论文质量则是体现大学生综合运作专业知识能力的最直接手段[2]。一般情况下，根据本科生培养方案，毕业论文工作安排在修业的最后一学年或者最后一学期进行。毕业论文可以反映出大学生的基本学术素养、学术质量以及能否运用所学的专业知识，是否具备理论联系实际、独立思考、独立解决问题的能力。然而由于中国高等教育趋于普及化的大趋势，近5年，年均本科毕业生约700万人[3]，有限的时间、有限的师资、有限的硬件资源以及学生对毕业论文的态度等多方因素导致“大学本科不生产论文，只是知网搬运工”现象的出现[4]，而在培养体系不变的情况下，如国外以及国内的个别大学并不开设毕业论文环节，而使学生的科学素养和写作能力在多门课程中得以提升，除特殊设置外，常规培养体系下的本科毕业生因毕业论文质量的欠缺，导致其很难适应新的工作岗位和环境[5]。针对这一问题，长春理工大学光电信息科学与工程专业构建了科研训练课程、科技论文写作课程、创新实践课程、学术活动课程，再到毕业论文课程完整的科研能力培养体系，有效提升学生的创新实践能力，更好地适应社会对光电子技术人才的需求。

二、构建有效的科学研究素养培养体系

长春理工大学光电信息科学与工程专业主要有激光科学与技术、光信息技术和激光应用技术三个主要的专业方向，结合学校的学科特色和优势，遵循强化“知识、能力、素质、创新”的人才培养理念，按照公共基础、学科基础、专业、实习实训四个模块构建课程体系。公共基础模块主要包括社会科学公共基础课、自然科学公共基础课以及实践环节公共基础课，旨在培养德、智、体全面发展的人才;学科基础模块主要包括四大力学、电子技术、数学物理方法等，旨在培养学生物理学的理论素养和实验技能;专业模块以专业概论、物理光学、激光原理、专业实验为核心，然后根据三个主要的专业方向分别开设专业选修课;实习实训模块则是在前述三个模块完成的基础上，为提高学生综合运用知识的能力、提高学生实际动手能力和创新能力而设置的模块。

长春理工大学光电信息科学与工程（理）专业主要构建了创业教育、生产实习、计算机实习、科研训练、科技论文写作、创新实践、学术活动，再到毕业论文完整的实习实训模块，其中，创业教育、生产实习、计算机实习、科研训练、科技论文写作、创新实践、学术活动均在第7学期进行，毕业论文在第8学期进行。

1.创业教育

创业教育环节持续1周，主要完成以下几个部分：

（1）创新创业课程开设，使学生掌握开展创业活动所需要的基本知识。初步认识创业的基本内涵和创业活动的特殊性，辩证地认识和分析创业者、创业机会、创业资源、创业计划和创业项目等。（2）邀请扶持高校創业项目的政府工作人员进行讲座，政府作为创新创业的参与者和协助者，是高校创新创业教育生态系统中的重要一环，通过向学生分析和解读创新创业相关政策的制定、资金的支持、服务的体系、部门的协调等，让学生了解现阶段高校创新创业教育良好的外部环境，激发学生的创业兴趣，积极引导学生毕业后进行创新创业。（3）聘请光电子技术领域创新创业的杰出人士（不少于3人）开设创业历程分享会，专业的相近性让学生更加容易理解创业的方法和过程，也更加容易在感情上产生共鸣，了解创新创业过程的艰辛和快乐，分享创新创业失败的因素和成功的经验，可以避免大学生创业时走太多的弯路，激发大学生敢于冒险、求真务实的创新创业潜能，以及百折不挠的创新创业精神。（4）经历前两个步骤之后，学生可以以抒发感想、撰写创业项目计划书等多种形式完成创业教育环节的考核。

创业教育是石，敲出大学生创业的星星之火;创业教育是火，点燃大学生创业的希望之灯;创业教育是灯，照亮大学生创业的路;创业教育是路，引导大学生走向创业黎明。通过创业教育，使学生掌握有关创业的概念知识点及创业规律，理解并梳理创业与职业发展的实际关系，达到学生具备初步创业的实际能力，创业教育给了大学生一种希冀，扫掉部分大学生的茫然感。

2.生产实习

生产实习期间为2周，主要完成以下几个部分：

（1）完成生产实习任务的布置，告知学生即将开展生产实习的具体光电子企业，规定时间内即将参观的企业内部各部门，然后要求学生制作并带着生产实习计划书赴该企业进行生产实习，计划书内需要包含拟去企业的主要产品和企业文化， 赴企业进行生产实习的具体目标、方法等。（2）赴光电子企业进行生产实习，了解企业主要产品的工作原理与功能、生产工艺及目标客户群体;理解主要生产设备、工装及工艺方面的处理方法;了解企业的管理框架等。

生产实践是本科生毕业前接触实际工作岗位的一次演练，学生在学习一定专业知识后，能到生产现场，参加实际工作，理论联系实际，以巩固和加深专业知识，为学生毕业后顺利进入工作角色打下了基础。

3.计算机实践

计算机实践期间为2周，主要完成以下几个部分：

（1）依据学生选择的专业方向，即激光科学与技术、光信息技术和激光应用技术三个主要专业方向进行常用软件的讲解与培训课程。（2）给出各方向下的典型软件应用案例，要求学生完成案例学习，并能完成相应的作业内容。

计算机实践课程设置的目的为拓展学生知识面，接触本专业领域内常用软件而设立的一门必修实践课程。通过讲授软件的基本使用方法，使学生能够熟悉掌握常用软件的相关知识和基本用途，并能初步利用软件进行设计与仿真，并通过仿真软件模拟理论课程学习的内容，加深对理论的理解并为完成毕业论文和后期工作打下坚实基础。

4.科研训练

科研训练持续时间为4周，主要分为以下几个部分：

（1）科研训练题目的设置紧密结合专业领域内科学技术前沿，培养对专业知识的学习兴趣，增加学习的积极性。（2）科研训练的内容主要包括科研工作的基本流程介绍、文献调研、外文文献翻译、参与导师设定工作、撰写科研训练报告等环节。（3）科研训练以导师、学生间互选模式为基础，由参与科研训练的老师给出题目，系里组织专家审核确认后在网上进行公布，学生可根据专业方向和自身兴趣对题目进行选择，同时导师根据学生的前期学习能力和水平，判断其是否能够达到所设题目对能力的要求，完成第一次导师、学生互选工作，对于未完成互选的教师和学生会进行第二次分配，确保每名学生都能得到训练。（4）实习报告包含实习计划书、实习周记、文献综述、实习方案、实习路线、实习结果与分析、实习体会等，由指导老师根据学生的阅读和理解文献能力、分析问题能力、动手能力及撰写论文与报告能力等综合给出考核成绩。

通过该课程的学习，学生可以拓展知识面，接触本专业领域内科学技术前沿，提高查阅和翻译资料的能力以及对文献的阅读能力，锻炼分析问题和解决问题的能力，增加专业外语的能力和水平，最重要的是科研训练可以和毕业论文相结合，让学生提前接触毕业论文题目及研究内容进行深入探讨。

5.科技论文写作

科技论文写作持续时间4周，主要包括以下几部分：

（1）科技论文写作以文献调研、外文文献翻译等为基础，首先通过文献调研、外文翻译等使学生掌握科技论文的构架、创新性工作的表现形式等。（2）通过案例讲解科技论文写作过程，理解并掌握科技论文写作全过程中常见的问题，掌握科技论文的规范化和标准化。（3）以草拟一篇科技论文的形式进行考核，通过论文质量，掌握学生对科技论文撰写方面知识的掌握情况。

科技论文是表现科学研究成果的重要形式，科技论文的写作方法与规范是大学生所应具备的基本知识和技能。通过该课程的学习，学生可以了解论文写作的过程和形式，掌握科技论文写作与理论、实验之间的对应关系等，写作技能的培养，对于学生完成后续本科论文工作，乃至继续深造、工作等均有重要的指导性作用。

6.创新实践

创新实践持续5周，主要包括以下内容：

（1）在科研训练结束后，导师可以结合学生开展科研训练、科技论文写作课程情况，酌情安排具体实验环节，让学生参与到自己的科研项目中，使其科学素养和科研技能得到进一步提升。（2）邀请国内外知名专家，为学生安排10次以上的科研问题导向的学术讲座，讲座过程中调动学生的主动性、积极性和创造性，使其最大程度地参与进来，激发其创新思维和创新意识，使其逐渐掌握思考问题、解决问题的方法，提高其创新实践的能力。（3）以实习报告的形式对学生具体的创新实践能力进行考核，主要包括实习计划书、实习日记的撰写质量，通过创新实践所获取的知识、能力以及实践体会的分享等。

创新实践旨在探索并建立以问题和课题为核心的教学模式，倡导以专业知识为主体的学生创新性实践改革，为后期毕业论文工作的开展和毕业后的深造以及从事专业工作打下坚实基础。

7.学术活动

学术活动持续1周，主要包括以下内容：

（1）依托前期科研训练、科技论文写作和创新实践等课程的训练，将学生自己的学术成果分享出来。通过组织各类学术活动，如讲座、会议、科技周或研究分享会等形式，让学生充分分享自己的研究心得与体会，一方面模拟真实科研过程，另一方面也锻炼了学生沟通能力。（2）依托学生会组织并完成多种形式的学术活动，使学生能针对前期的工作成果进行充分的交流与分享;使学生链接本专业的前沿领域，扩展知识面，在交流中启发学生的科研思路，并进一步培养学生的专业兴趣和扎实的专业基础。（3）以学生参加学术活动取得的成果为主要评价学生完成该实践内容的依据，根据学生参加学术活动的积极性、准备情况等为辅助，最终确定学生该门实践课程的成绩。

学术活动的开展为学生展示自我学术能力与水平提供了平台，锻炼了学生的表达能力，同时使学生了解本专业的新技术、新动态，扩展了学生的知识面，激发了学生的学术兴趣，为学生选择感兴趣的研究方向提供了一定的基础。

8.毕业论文

毕业论文开设在第8学期，持续16周，主要包括以下内容：

（1）学生针对选定的论文题目，查阅国内相关文献，明确论文工作的目的与意义、主要研究内容、初步的研究方案及研究过程中用到的软、硬件条件等，完成文献综述和开题报告的撰写。（2）開题报告通过后，针对毕业论文中涉及到的理论环节，进行系统的学习，是书本知识的再升华阶段，学生应该达到提交一份完整的实验方案设计报告，理论上论证清楚实验的可行性。（3）在理论研究的基础上，搭建实验平台，开展实验研究工作，能够熟练掌握各种仪器设备的操作方法，能够运用理论知识分析实验现象等。（4）完成论文工作后应能给出相应的结论，熟练运用文字、图片的编辑软件，撰写本科学位论文，能够借助演示软件，将论文工作描述清楚，需涵盖论文工作的意义、主要内容，尤其是创新性工作，要求语言表达流畅，回答问题准确。

为了迎合社会对光电领域人才的需求及各知名院、所、校对高素质、高水平光电人才的需要，长春理工大学光电信息科学与工程专业的本科论文中要求含实验环节的论文不低于95%，上述举措已让近千名本科生受益，从用人单位以及各知名院、所、校的反馈来看，我们培养出的学生已具备一定的科学研究素养，我们的科学研究培养体系得到了广泛的认可。

三、结论

针对我国社会对具有创新精神和创新能力的光电创新型人才供不应求的局面，长春理工大学光电信息科学与工程专业构建了科研训练课程、科技论文写作课程、创新实践课程、学术活动课程，再到毕业论文课程完整的科研能力培养体系，有效提升学生的创新实践能力，使其能够更好地适应社会对光电子技术人才的需求，并已经取得了阶段性的研究成果，从用人单位及各知名院、所、校的反馈来看，已经建立的科学研究培养体系得到了广泛的认可。我们将进一步探索，力争保持我校的光电特色，为完成培养社会主义建设者和接班人的根本任务而不懈奋斗。

参考文献：

[1]国务院法制办公室. 中华人民共和国教育法典[M].中国法制出版社，2011.

[2]曾亚萍.关于提高应用物理专业毕业论文选题质量的思考[J].2016.

[3]王忠科，刘国营.理工类本科毕业生考研与就业决策的影响因素研究——以西安邮电大学为例[J].知识经济，2020（6）：147-148.

[4]胡涤花.应用型本科实践教学的研究热点和未来趋势 ——基于2000-2020年知网论文的梳理[J].现代职业教育， 2020（36）.

[5]曹艳.大学生科研训练与毕业论文一体化模式探索 ——基于本科毕业论文质量下滑的问卷调查[J].教育教学论坛，2017（42）：9-11.

作者简介：

吴春婷（1982年-），女， 吉林人，博士，教授，研究方向为固体激光器。