地方师范院校多学科交叉复合的光电专业培养模式的探索与实践*

韩彩芹 闫长春

(江苏师范大学物理与电子工程学院 江苏 徐州 221116)

1 引言

光电信息科学与工程专业(以下简称光电专业)是教育部在2012年下发的《关于印发〈普通高等学校本科专业目录(2012年)〉〈普通高等学校本科专业设置管理规定〉等文件的通知》中将原光信息科学与技术、光电子技术科学、信息显示与光电技术、光电信息工程、光电子材料与器件专业合并调整而成的[1].

光电专业针对光电信息技术和跨学科交叉的特点,培养具备良好的基础知识和专业技能,并具备广阔的科学技术适应性及专业知识综合应用才能的厚基础、宽口径、综合应用型、创新型人才[2].可以看出，光电专业的培养过程对学科交叉复合能力有很高的要求，对人才培养提出了更多的挑战.同时，我国光电产业的发展(如激光领域)已经达到或接近国际领先水平，目前急需高层次的创新人才[3].

为了使专业平衡发展、培养国家所需人才，许多师范院校也开设了光电等工科类专业，但该类院校的优势专业通常为师范类专业，在工科专业人才培养方面仍然面临很多问题.因此，在新工科建设的背景下，以江苏师范大学光电专业为例，探讨地方师范院校多学科交叉复合的光电专业人才培养模式.

2 地方师范院校光电专业人才培养现状

随着我国基础教育改革的逐渐深入，社会开始要求师范院校从以前单一的、封闭的培养模式转向多元的、开放的人才培养模式[4].故许多师范院校为了适应当地经济社会发展，也开始招收非师范生，并且非师范生在院校占有的比例逐渐增多.各地师范院校通常以“地方性、应用性、师范性” 的特点为办学理念，突出师范生发展的优势[5].光电专业的培养目标是培养具有熟练的实验技能和创新能力，能在信息光子学、光电子学及信息技术等领域从事研究、设计、开发、制造、管理和教学等工作的专门人才.尽管师范院校在专业建设、培养方案、课程设置等方面做了充分的准备，但仍面临着许多问题.

2.1 培养方案与培养目标不一致

大多数师范院校的光电专业人才培养模式求同存异.在课程体系的安排上，与其他学校大体相同.在培养规格上，对光电专业人才的培养定位不清，将学生都以同一种方向培养.同时，办学条件和当地的经济也会限制创新人才的培养.目前，大多师范类院校对于光电专业人才培养的方案大致分为两种，一是照搬师范院校对于师范生的培养方案，培养一大批热爱教育事业的人才，而光电专业的培养目标是培养实用型、创新型人才．按照师范生的培养方案，完成培养计划必然困难；二是在师范生的培养方案上加以修改，这样的方案与工科院校对人才培养的方式有一定的差距，存在专业特色不突出、就业没有优势的问题.

因此，要想建设好该专业，必须与多所地方师范院校开设的光电专业仔细比较，以修订人才培养方案为抓手，明确培养目标.深入挖掘师范院校的特点并尝试与此结合，进而转换为光电专业的优势，突显专业特色，使培养方案与人才培养目标相一致.

2.2 评价体系不健全

虽然不少师范院校都开设了光电专业，但是其院校光电专业的工科氛围不足，名义上开办工学，实则按照师范专业的人才培养模式来建构光电专业的发展.传统的师范专业教学无论是培养方式、教学模式上来说，都已经是固定化，没有创新.甚至有少许师范院校，为了学校自身发展，开设工学，只是为了增加学科种类，扩大学校办学规模.而对于工科专业人才培养的质量方面，存在的问题为评价体系不完善，体现在评价结果的公正性；人才评价方法单一、客观性不强；评价指标的操作性不强.因此，若师范院校想培养高质量的工科人才，必须要建立强有效的人才评价指标体系，才能为光电人才培养质量提供有力的保障.

2.3 师资队伍构建不合理

大部分师范院校的教师在师范生的专业发展和培养方面积累了丰富的资源和经验，形成了较为成熟的师范专业人才培养模式[6].然而，由于有些教师未受过工科专业的专业培训，缺乏工科思维，只能按照传统的师范专业路径培养工科学生.虽然也有一定数量的工科师资队伍，但达不到工科专业人才培养的要求.师范院校主要是以培养师范生的教学技能为主，在师资队伍中具有丰富光电专业理论知识的教师较少，能带动学科建设发展的教师不多，有海外留学经验的教师不多.对于师范院校而言，专业带头人的缺乏意味着该学科难以发展，加上师范院校“多维型”导师不多，难以满足光电专业人才的发展[7].

3 光电专业人才培养模式探索

“人工智能+”背景下的智能制造业新技术、新业态发展对新兴工科人才提出了新需求，地方师范院校工科专业由于建设时间短，普遍存在非师范生评价体系不健全、课程体系与社会需求不匹配等问题，有必要建立多学科交叉复合式教学体系，适应地区产业链、创新链的光电专业体系和人才培养目标，如图1所示.

图1 多学科交叉复合人才培养体系

3.1 坚持“立德树人、以生为本”理念 凸显“理工文教”多学科交叉融合

以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，实现从专业细分到跨学科交叉融合，从适应性服务到支持引导的转变.以人才培养方案修订为抓手，通过实施“思政教育 + 博雅教育 + 通识教育 + 专业教育”四位一体人才培养模式，实现科学素质和人文素质教育的统一，如图2所示.

图2 四位一体培养模式

我校紧跟“课程思政”的教育理念，重新建构光电专业课程体系，扩展课程内容，开发光电教学中的思政元素，做好思政案例，促进光电教学与思政教育的紧密结合，体现跨学科知识交叉融合.同时，我校非常重视课程思政建设和申报工作，培育了一批课程作为示范性课程思政和专业建设项目．光电检测技术、光学设计、大学物理等课程已获校课程思政示范课程建设，光电信息科学与工程专业获校专业思政建设项目，并取得了阶段性成果.博雅教育旨在培养知识渊博的人，使学生成为有文化素养的人.博雅课程模块要求学生至少选修6学分，主要包括人文社科、自然科学、艺术体育、综合素质四大类课程群.通识教育着重提高学生的综合素质，为学生提供多种思维方式及提升学生的元认知能力.在课程设置上开设校本、博雅和一百会、军事体育类、思想政治类、计算机类、外语类、心理健康类、创新创业与科研训练课程.专业教育课程包括光电专业必修、光电专业选修、光电专业实践课程，旨在培养学生在某一方面的专业知识与技能.新的培养模式以学生为中心，在保证学生学习丰富的理论知识的基础上，将课时压缩，使学生拥有更多的实践时间.

3.2 以“光电智造”产业需求为导向 基于元认知理论搭建光电专业课程新体系

本专业按照“前一年半按大类培养，后两年半分专业培养”的原则，以工程专业认证要求为标准，结合师范院校优势教学资源，构建“专业素质 + 实践能力 + 创业能力”的课程体系，精简浓缩课程设置和学时，专门设置行业实践类课程和创新创业类课程模块，完善“三阶段、三模块、三结合”的实践教学体系.

大类培养基础课程是为本专业学习奠定良好的理论基础，丰富学生的理论知识层级.按照工程专业认证要求，光电专业的学生运用其理论知识和技能从事光电信息的收集和传输，具备设计、研发、集成和应用光电信息系统的基本能力.本校根据学生现有的元认知基础，开设物理光学、应用光学、光电技术综合实验(一)(二)(三)、激光原理(双语)、光纤通信、光电检测技术、光电企业课程共9门专业必修课程.通过这些课程来培养学生的专业素质，为学生进行专业活动提供基本条件，提高学生的元认知技能.其次，为了更加突出学生的实践能力，更好地为就业做准备，课程体系中开设体验实习、岗位见习、岗位实习、金工实习、电子技术综合设计、光学系统综合设计、光电工程实训、毕业设计(论文)课程，增强学生的元认知体验.在培养光电专业学生创业能力方面，开设4门课程：创新创业教育、就业指导、大学生职业生涯规划、创新创业与科研培训，为学生的未来职业生涯开辟一条光明的道路.通过开设职业规划类课程，让学生反思、调节自己对专业知识的掌握，利用所学专业为未来进行规划.此外，采用模块化的培养方法，即针对光电行业的特点，对一些类似产业领域的要求进行总结、提取，搭建光电专业课程新体系，如图3所示.

图3 “专业素质 + 实践能力 + 创业能力”课程体系

3.3 基于学科交叉与融合建设实践实训平台 加强课程教学群下的资源共享

根据工程专业认证要求，坚持“学生中心，产出导向，持续改进”原则，拓展校内外实践培训平台，推动软硬件结合的工程应用，打造“金课”，通过“虚拟仿真+实验平台+工程平台”的工程过程实现知识成果的转化[8].从基础设施的更新和完善入手，搭建学科基础学习平台，通过“线上线下”教学相结合，实现“虚拟仿真+理论基础”的一体化教学.另外，通过校企合作，促进产教深度融合，打造不同类型的实践实训平台.我校通过对实验室资源的梳理与整合，现已拥有江苏省产业协同创新中心、江苏省优势学科和江苏省重点实验室，拥有一个国家级大学生校外实践基地.

以光电专业一体化思想为指导，构建“博雅课程群、通识课程群、基础课程群、专业课程群、实践课程群”的五级课程体系课程群.根据“前一年半按大类培养，后两年半分专业培养”的培养原则，突出学科专业特色.通过“最近发展区”，兼顾个性化发展原则，形成不同的培养规格.光电专业课程群教学资源平台的建立，可以实现光电专业核心课程师资资源、优质课程资源、实验环境和电子信息资源的共享，改善了传统教学中专业知识抽象、学生学习动机较低等问题.同时，教师教学资源的共享可以贯穿于光电专业核心课程的全过程，从教师的被动灌输到学生的主动学习，促进学生自主学习能力的提高.

3.4 搭建“概念-模型-功能”三位一体的评价模型构建光电专业人才质量的评价指标体系

人才质量评价指标体系是人才培养质量的重要反馈渠道，能够应用这些评价指标去检验是否达到了人才培养质量，还能为领导者提供有效、有针对性的措施，为人才培养提供一定的依据.本校将CIPP评价模型引入光电专业人才培养质量评价研究，首先运用“德尔菲法”选取光电专业人才评价体系的各级指标，其次运用层次分析法确定并计算各指标的权重分配，进而建立指标体系.

通过分析光电专业人才培养模式的内涵及结构，以“定性评价+定量评价”“过程评价+结果评价”“静态评价+动态评价”评价学生、教师，“用人单位评价+教育主体评价”等构建基本原则，系统地提出了72项三级指标、11项二级指标以及4项一级指标的本科生质量评价指标体系.通过征求高校、企业、产业研究院等学者和专家意见，形成了指标重要性调研结果.采用层次分析法对三级指标的权重进行赋值，同时采用因子分析评价方法进行了光电专业评价指标权重的分析与判断，为衡量本专业人才培养质量评价奠定了理论依据.

4 结束语

通过从“思政教育 + 博雅教育 + 通识教育 + 专业教育”的四位一体人才培养模式、“专业素质 + 实践能力 + 创业能力”的课程体系、“虚拟仿真 + 实验平台 + 实训中心”的工程化过程、光电专业人才质量的评价指标体系对地方师范院校多学科交叉复合的光电专业人培养模式进行建构，形成了系统的光电专业人才培养体系，更加突出学生的实践应用能力，更加符合师范院校的人才培养目标.