长三角地区光电信息科学与工程专业培养方案研究

2024-01-14顾华荣党晗胡昕宇

高教学刊 2024年1期

顾华荣党晗胡昕宇

摘要：为提高光电信息科学与工程专业人才培养与长三角地区光电产业集群发展的契合程度，该文以长三角地区设有该专业的高校为研究对象，对其培养方案进行文本分析。统计总结现有培养方案在培养目标、课程设置、培养模式和考核评价这四方面的现状，存在部分培养方案的基本要素不全、培养目标趋同化、不能明确培养规格、培养方案各要素之间缺乏有效衔接，以及部分培养方案课程体系混乱，专业动力性课程欠缺的问题。提出对策建议，为高校培养适应产业需求的光电人才提供参考。

关键词：光电信息科学与工程;培养方案;文本分析;培养模式;课程体系

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）01-0001-08

Abstract： In order to increase the degree of fit between the training of Optoelectronic Information Science and Engineering professionals and the development of optoelectronic industry clusters in the Yangtze River Delta region， this paper takes the universities in the Yangtze River Delta region with this major as the research object， and analyzes the text of their training programs. This paper statistically summarizes the four aspects of the existing training programs， namely training objectives， curriculum setting， training mode， and assessment & evaluation. There are some problems such as incomplete basic elements of some training programs， convergence of training objectives， unclear training specifications， lack of effective connection between various elements of the training programs， confusion in the curriculum system of some training programs， and lack of professional dynamic courses. Countermeasures and suggestions are put forward to provide reference for colleges and universities to cultivate optoelectronic talents who meet the needs of the industry.

Keywords： Optoelectronic Information Science and Engineering; training program; text analysis; training mode; curriculum system

近年來，长三角新经济进入迅猛发展阶段。作为长三角中心城市的上海在全国率先提出新技术、新业态、新模式、新产业的“四新”经济概念，以促进科技与经济融合为切入点，打造具有全球影响力的科技创新中心。新经济的出现主要得益于信息技术革命的推进。光电信息技术以其极快的响应速度、极宽的频带、极大的信息容量、极高的信息效率和分辨率推动着现代信息技术的发展。光电信息技术被公认为是继电子信息技术之后迅猛发展的高新技术，光电信息产业已成为当前最具魅力的战略性新兴产业[1]。长三角地区目前拥有全国最大的光电产业集群，在研发、制造、应用等各个产业链环节都走在全国的前列。

新经济的快速发展迫切需要新型工科人才支撑，教育部自2010年起，推动高校面向战略性新兴产业相关领域设置了24种新专业[2]。随着光电信息产业的快速崛起，对光电信息类高素质应用型人才的需求也越来越旺盛[3]。为此，2012年教育部批准设置光电信息科学与工程本科专业。由于设置光电信息科学与工程专业的大部分学校是在原有相关专业基础上进行调整升级，因此，不同学校该专业的人才培养方案、培养模式、师资队伍、实验实践条件等方面均一定程度上受原专业影响，离新经济发展时期光电信息领域工科人才培养的需要有一定的差距。如何根据长三角光电产业集群发展对人才的实际需求，优化人才培养模式和培养方案，加大与光电产业集群发展需求的契合程度，探索人才培养的新机制，在产业集群发展背景下完成高校人才培养与产业集群人才需求对接，是亟待解决的问题。

本文围绕长三角地区设有光电信息科学与工程专业的高校，对该专业的培养方案进行了文本分析，提出现有培养方案存在的问题，为高校光电信息科学与工程专业培养方案的设置提供参考，以便更好地适应社会发展的需求。

一文本提取

（一）研究总体

以长三角地区所有设有光电信息科学与工程专业的高校为研究总体，通过在教育部高校招生阳光工程指定平台——“阳光高考”上检索，长三角地区当前共有67所院校设有该专业。其中上海11所，江苏31所，浙江8所，安徽17所。

（二）研究样本

以长三角地区开设光电信息科学与工程本科专业的部分高等院校为研究对象，在江浙沪皖四地分别随机选取设置该专业的高校3所。文本分析的方法主要参考文献[4]中的方法。

1 12所院校光电信息科学与工程专业培养方案最新发布时间

对12所院校光电信息科学与工程专业，统计培养方案的最新发布时间（表1），文本中没有标明发布时间的以网页公布的时间为准。

12所院校中，有8所院校的光电信息科学与工程专业培养方案的最新发布时间为2018—2021年，占所有培养方案样本的66.67%，其中有3所院校的光电信息科学与工程专业每年都会适当调整培养方案，这说明这些院校基本都能够根据经济发展和社会需求调整人才培养策略。另外，12所院校的培养方案最新发布时间都在2012年以后，说明在教育部《普通高等学校本科专业目录》更新、几个相关专业合并成光电信息科学与工程专业后，这些院校的培养方案都有所调整。

2 12所院校光电信息科学与工程培养方案结构

完整的培养方案应包括培养目标、课程设置、培养模式以及评价方式这四个基本结构要素。对12所院校的光电信息科学与工程专业培养方案文本中的一级标题及词频进行了统计，见表2。

12所院校中，有1所院校的培养方案只列出了详细的课程设置，并没有对培养目标、培养模式、评价方式等做出规定。剩余的11所在培养方案中都对培养目标及培养要求做出了规定。12所院校都列出了课程设置的相关内容，但有3所院校只列出了课程结构、课程进度安排或核心课程这种比较宏观的内容，没有详细的教学计划。“人才培养模式”是指在一定的现代教育理论、教育思想指导下，按照特定的培养目标和人才规格，以相对稳定的教学内容和课程体系，管理制度和评估方式，实施人才教育的过程的总和，是培养方案的重要组成部分。培养模式的各个要素，如培养目标、人才规格等，更多是体现在整个培养方案中，在调研的12所院校的培养方案中都没有提到“培养模式”，有2所院校的光电信息科学与工程专业同时也采用了中外联合培养的培养模式，但都重新拟定了专门的培养方案，因此，在采用传统的培养模式的培养方案中，没有体现出培养模式的相关信息。有6所院校将主要集中实践环节单独列了出来，还有6所院校的实验实践类学分占到了20%以上，可见各校已经认识到实验实践对光电信息科学与工程专业人才培养的重要促进作用。有2所院校将毕业要求与培养目标的支撑关系表和课程设置与毕业要求的对应关系表列出，这些院校在培养方案制定过程中目标性更强，培養方案的结构和逻辑也更完整。

二培养方案要素分析

（一）培养目标

专业培养目标应包含三个层面的内容，国家层面的高等教育培养目标，专业大类层面的光电信息科学与工程专业培养目标，以及院校层面的光电信息科学与工程专业培养目标，培养方案中的培养目标应兼顾以上三方面的需求[4]。院校的光电信息科学与工程专业的培养目标，应该以国家层面和专业大类层面的培养目标为基础，并在此基础上充分发挥院校特色，有效利用院校资源。

1 院校层面的培养目标

国家层面的高等教育培养目标主要强调德智体美等方面全面发展。根据《全国高等学校光电信息科学与工程类专业指导性专业规范（征求意见稿）》（以下简称《规范》），专业层面的培养目标是全国高等学校“具有较高思想道德和文化素质修养、敬业精神和社会责任感，具有健康的体魄和良好的心理素质，具备光电信息科学与工程方面知识和能力的宽基础、高素质、有创新意识和实践能力的高级专业人才”，最终定位于高级专业人才。在院校层面，则应发挥特色进行人才培养的定位。对12所院校光电信息科学与工程专业的培养方案的培养定位进行了统计（表3）。

在12所院校中，有2所院校没有在培养方案中明确写出培养什么样的人才，其余10所院校都根据自身的办学特色明确指出要培养什么样的光电人才，从表3中可看出各院校的培养定位基本上都是根据院校自身的特色设置的，有的院校的培养定位更侧重于应用型人才，有的院校的培养目标更侧重于研究型人才，还有部分院校侧重于培养能够将学术和应用融会贯通的光电人才。

2 培养要求

人才培养要求既是培养目标的具体化，也是检验受教育者知识、能力、素质达成情况的重要依据。因此，人才培养要求必须紧密围绕培养目标展开[4]。

中国工程教育专业认证协会发布的《工程教育认证标准》（以下简称《标准》）中的毕业要求可视为本专业培养要求的最低标准，包括了工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团体、沟通、项目管理和终身学习这12个环节，按照《标准》中的12项内容，对有详细培养要求的9所院校光电信息科学与工程专业培养要求进行整合。发现9所院校的光电信息科学与工程专业培养方案的培养要求在《标准》的基础上有一些增加的内容。

在工程知识方面，部分院校增加了对学科前沿知识、人文社科知识、系统的专业知识、具体某一方向的专业知识以及实践能力的要求;在问题分析方面，部分院校增加了对现场工作能力和抽象思维、逻辑推理能力的要求;在设计/开发解决方案方面，部分院校增加了对实验能力和实验设计能力的要求;在研究方面，有院校缺少对信息综合和分析能力的要求;在使用现代工具方面，部分院校增加了对编程能力、计算机应用能力的要求;在工程与社会方面，部分院校增加了对法律素养、熟悉国家相关政策、了解企业的管理体系，以及具有工程实习和社会实践经历的要求;在环境和可持续发展方面，部分院校增加了对了解专业发展历史和趋势、熟悉环保相关法律法规的要求;在职业规范方面，部分院校增加了对诚信意识、了解安全条例和技术标准的要求;在个人和团体方面，有部分院校增加了对表达沟通能力的要求;在沟通方面，有院校增加了对关注学科前沿热点及发展趋势的要求;在项目管理和终身学习方面，部分院校增加了对应用管理原理、技术经济决策方法的要求;在终身学习方面，部分院校增加了对求知欲和创新意识的要求。

部分院校在指定培养方案时参考了工程专业认证的要求，但对这些要求的思考不够深入，一些院校简单照搬《标准》中的12条内容，难以体现各校人才培养的特色和优势。另一部分院校则能够做到在《标准》的12项内容的基础上进行扩展，有3个培养方案中增加了对艺术修养的要求，有4所院校增加了对身心健康的要求。有的院校并没有完全按照《标准》中的12项内容来确定培养要求，剔除了几条的同时，额外将良好的身体素质和实验操作能力单独列出，作为培养要求的内容，可以体现出该院校对这两条内容的重视，也体现出了对《标准》中培养要求的思考。对于部分院校剔除的内容，《标准》中的毕业要求作为最低标准，那么或许将其中内容囊括进去，培养要求才更加完整。

（二）课程设置

将从课程类型、课程类型的比重、课程内容三方面进行分析。

1 课程类型

教育部《关于普通高等学校修订本科专业教学计划的原则意见》（以下简称《意见》）和《规范》中，对课程设置的说明，都是按照学科知识的逻辑展开，由广到窄、由浅入深，构成了金字塔型的课程结构。公共基础课（即通识教育课）适应所有专业的基本课程，提供适应面比较宽的基础知识;专业基础课则提供本专业的基础概念和知识，以及实验的基本方法和技能;专业方向课则要求各院校根据自身特色开设，使学生在1～2个方向上进行较为深入地学习。在调研的12个培养方案样本中，除了1个没有课程结构模块的培养方案外，这种结构成为了其余11所院校培养方案课程设置的基础，见表4。在此基础上，有10所学校都将专业课分为了专业必修课和专业选修课，其中有1所院校按照《规范》将专业必修课进一步分为专业基础课和专业方向课，另一所院校将专业必修课进一步划分为专业基础课和专业核心课。值得注意的是，各院校的培养方案在课程类型的表述上并不统一，如学科基础课（同专业基础课）、专业基础课、专业必修课等，且课程类型的划分较为混乱，如果能按照《规范》中划分为专业基础课和专业方向课的方法，会更符合逻辑，便于学生建立起由浅入深的知识框架。此外，各校课程类型也有一定的特色和创新。有6所院校将实验实践环节单独列出，表现出对学生实践能力培养的重视;有1所院校将跨专业模块、国际化模块、第二课堂等环节也单独列出，在一定程度上体现出院校的培养特色。

2 课程类型的比重

在表4统计的11所院校中，虽然课程类型分类不尽相同，但实际上有9所院校的光电信息科学与工程专业培养方案是基本按照“通识教育课程+学科基础课程+专业课”的知识体系展开，故此项研究是以这9个培养方案为样本，统计结果见表5。9个培养方案的总学分平均值为168.6分，与《规范》中建议的160～180分一致。实践环节的学分占比相差较大，《规范》中提出实践教育环节应在24～27分左右，9个培养方案样本的实验实践环节学分的平均值为32.3分，超过了《规范》中的范围，仍有2所院校的实验实践环节学分低于24分。实验实践环节最高达到了42.5个学分，总的来说，大部分院校都对该环节体现出了足够的重视。按照《规范》中将光电信息科学与工程的人才培养规格分为“科技研究型”和“工程技术型”考虑，“科技研究型”培养计划的学时分配应适当向基础课、专业基础课倾斜，实践教育环节要注重学生创新能力的培养，“工程技术型”培养计划的学时分配应适当向传授专门应用技术的专业课倾斜，实践教育环节注重培养学生应用所学专业知识的能力。但由于研究样本的培养定位并不能明确地进行区分，所以此处未做分类统计。

3 课程内容

1）通识教育课程。9个样本的通识教育课程都包括了计算机通修、英语通修、军事教育、数学通修、政治通修、体育通修和物理通修。部分院校将素质教育选修课单独列为开放选修课，未包含在通识教育中;部分院校根据办学特色加入了航天工程概论、教师教育系列课程、创新创业类课程等通识课程。

2）专业基础课程。光电信息科学与工程专业以工程光学为主干学科，涉及仪器科学与技术、电子科学与技术、通信与信息工程等一级学科，因此光电信息科学与工程专业基础知识性课程的类别较广，包括工程原理类课程、计算机类课程、电学类课程、物理学课程和信号原理类课程、机械类课程、数学类课程、光学类课程和光电类课程等。从各校光电信息科学与工程专业基础课程开设情况看，各校的专业基础课门类较为丰富，涉及的内容较为全面，体现了专业跨学科的特性。

专业导论课程属于专业基础课中的引导性、动力性课程，根据专业导论课程的相关研究[5-6]，专业导论对于学生了解专业的基本情况，课程体系，以及专业的就业情况都有重要作用，可以很好地激发学生的学习动力，对学生尽快进行大学的学习规划和之后的人生规划也有引导作用。在调研的12个培养方案样本中，有10个样本的课程设置有详细的指导性教學计划，其中有5所院校开设了专业导论，另有2所院校开设了学科导论。专业导论课程的设置是很有必要的，但研究样本中的专业导论课程设置比例并不很高，且除专业导论之外，并未见到有其他类型的专业动力性课程。

3）专业课程。《规范》中指出，专业课程是“与各院校的应用方向特色有关的一组重要的基础课程，该组课程由各院校根据自己的特色自主选择”，在调研的12分样本中，有2所院校按照专业的应用方向对课程进行了重组，其余大部分院校的专业课程设置都比较散乱，这种课程设置方式不利于学生形成某一个方向的比较系统的知识体系，如果能采用“专业基础课+专业方向课+专业选修课”的结构更能兼顾专业学习的宽度与深度。11所院校的专业课结构统计见表6。

从12所院校培养方案中专业必修课的具体开设情况来看（表7），课程门类十分丰富，其中原理类课程与技术类课程数量基本相当，部分培养方案中技术类课程数量略多于原理类课程。12所院校的专业必修课程都有一定的共性，光学类课程包括应用光学、物理光学、工程光学等都是专业课的必修课程，这体现了光电信息科学与工程专业以光学为主干学科的特性。在此基础上，各校围绕光电信息科学与工程专业的应用领域设立了不同的理论和技术课程，如围绕光纤通信这一领域设置了激光原理、无线电射频电路理论、光通信技术等课程。

（三）培养模式

培养模式是培养方案的重要组成部分，具体定义在前文中提到过，其更多是体现在整个培养方案的各个要素及各要素之间的组合与运作上，并不好直接用文字表述，在调查的12份样本中，并没有培养方案直接提到培养模式这一要素。实际上关于培养模式的改革研究并不少，调研的12所院校中实际上也做出了一些有益的尝试，在原本的光电信息科学与工程专业的基础上，另外设置了中外联合培养的班级。有1所院校采取了中乌联合培养的培养模式，1所院校采取了中德联合培养的培养模式。其中，中乌联合培养的培养方案采取了1.5+2+0.5的培养模式，中间两年的培养方案由乌方制定，在国内修读的课程全部为必修课程。中德联合培养的培养方案更强调实践能力和科研能力的培养，侧重培养应用型人才。这两个样本的培养模式改革主要集中在培养方案的课程设置这一要素上，有的可以做到各要素的整合，有的则忽略了这一点，显然，根据培养目标自上而下地调整培养方案会更加彻底有效。

培养模式的改革这一话题并不局限于光电信息科学与工程专业，在本文的调研中培养模式这一要素的主要问题集中于没有在培养方案中出现文字性的描述。

（四）考核评价

考核评价包括过程评价和成果评价。过程评价主要指每门课程结束后对学生课程学习情况的评价，成果评价则是对学生最终是否达到毕业标准的评价[4]。

对于过程评价，课程考核的前提是有明确的考核目的[7]，根据学生需要掌握的内容来选择合适的考核方式才能更客观地对学生的学习成果进行评价。有研究指出人才培养方案制定过程中缺乏相关企业的参与，培养出的人才难以满足新经济、新产业的需求[8]，需要在培养方案设置过程中让企业深度参与，或许在课程考核方面就是一个很好的切入点。如专业课程的考核就可以借鉴产教融合培养机制的方法，增加企业考核或校企共同考核[9]。在调查的12份培养方案样本中，一些培养方案中没有明确过程评价的方式，对于明确给出的过程评价方式，也较为单一，可分为考试和考查两种。考试是比较传统的书面考察形式，考查则存在大作业、答辩等形式，可以看出课程的考核越来越倾向于减少对书面考试的依赖，加入对学生应用知识能力的考查。但考试的体系相对较为成熟，考查则仍需要院校的逐步探索和完善。

而对于成果评价，大多数院校则是只明确了修读学分情况。以这样的考核评价形式，并不能全面地考察学生是否达到了毕业要求，所以需要培养目标、课程体系和毕业要求这三者之间的支撑关系框架。12份培养方案样本中有1份培养方案给出了培养目标与毕业要求的关系表格和修读课程与毕业要求的关系表格，有1份培养方案只给出了修读课程与毕业要求的关系表格，其他培养方案中并未提到这三者之间的关系。

由统计的结果可见各院校培养方案中的考核评价部分还有待完善，只有完善了考核评价的方式才能保证毕业生达到毕业要求和学校实现培养目标。

三结束语

（一）现有培养方案的可取之处

光电信息科学与工程专业在2012年由几个相关专业正式合并而来，培养方案也在不断改革和完善，且光电信息科学与工程专业属于面向战略性新兴产业而产生的专业，更需要贴合产业的人才培养方案。培养方案的设置出现改革和优化的迹象，在培养目标上，能够贴合院校特色设置人才培养的目标，且培养目标开始趋向于学术和应用融会贯通的方向;在课程设置上，逐渐重视学生实践能力的培养。

（二）现有培养方案存在的问题

1 部分培养方案的基本要素不全

首先个别院校的培养方案并没有囊括培养方案的几个重要组成部分，培养方案的整体结构并不完整，并不能很好地指导人才培养的全过程。其次，培养模式虽然体现在整个培养方案的各组成部分中，但在培养方案中应进行总结与补充说明。另外，有部分培养方案缺少明确的课程体系或详细的教学计划。这些要素结构不全对院校来说不利于达到人才培养目標，对于学生而言不利于了解本专业的知识框架，也不方便制定合理的学习计划。

2 培养目标趋同化，不能明确培养规格

研究样本中，除部分院校能够结合院校特色或者产业发展需求制定培养目标外，其余院校培养目标的表述基本一致，还有直接照搬工程教育认证标准中的要求，不能结合院校特色和产业发展需求科学合理地进行定位，没有充分发挥出院校的特色和优势。

另外，在《规范》的培养目标中有培养规格一项，明确指出本专业培养规格主要分为“科技研究型”和“工程技术型”两大类，这两类在培养要求和学时分配上都有区别，但在统计的过程中，发现各院校给出的培养目标很难进行如上分类。一方面，从培养目标和培养定位的文字表述上不能很明显地区分出属于哪一类;另一方面，培养目标与培养要求、可从事的职业方向并不能很好地匹配，难以划分类别。有些院校的培养目标更接近于两种类型人才的简单叠加，但并不是培养“学术与应用融会贯通”的人才。

如果各院校能对培养定位加以明确，并且确保培养要求在培养目标的指导下设置，培养方案才能更好地指导人才培养，引导学生发展。

3 培养方案各要素之间缺乏有效衔接

调研的培养方案样本中普遍缺少培养目标、课程设置、毕业要求这三者之间的对应关系表，不能检验课程设置是否紧紧围绕培养目标展开，考核评价也不能有效地考查培养目标的达成情况。从这三者的支撑关系表格中可以明确每一条培养目标是否有相关教学过程的支撑，每一条毕业要求是否通过教学过程实现，以及每一条培养目标通过怎样的毕业要求来检验。这样的表格可以更清晰地展现整个培养过程的完整性，有良好的反馈过程，更利于实现培养目标和根据社会发展适时地调整培养方案。

4 课程体系混乱，专业动力性课程欠缺

专业课程的类型划分较为混乱，各培养方案对学科基础课、专业必修课等概念的理解不尽相同，导致培养方案的分类也显得较为混乱。实际上专业课类型划分的基本逻辑都大致遵循“学科基础课+专业课”的框架，与《规范》提出的“专业基础课+专业方向课”的知识体系是基本符合的，但由于表述上选择了专业必修课、专业选修课的用词，导致知识体系并不能很明显地体现出来。专业课的学习也遵循由浅入深的过程，培养方案中的课程类型选择恰当的表述方式，明确专业基础课与专业方向课的分类，能帮助学生建立完整的知识体系，便于在某一方向上进行较为深入地学习。

另外，专业动力性课程在样本中只有专业导论，且并不是所有培养方案中都设置了专业导论，有所欠缺。学生在刚进入大学时难免对自己的专业有好奇、有迷茫，设置专业动力性课程可以激发学生的学习动力，并尽早进行学习规划和人生规划。

（三）培养方案结构建议

1 培养目标

明确培养目标，根据指导性专业规范明确培养规格，并充分结合院校特色;培养要求应以《标准》的毕业要求为最低标准，结合院校自身办学特色进行调整和细化。

2 课程设置

建议采取公共基础课+专业基础课+专业方向课的课程体系，实验实践模块可单独列出，其余课程类型可根据院校培养特色增加;提供详细的指导性教学计划;学时分配以及课程类型的比重应根据人才培养规格做出适当调整，有侧重点。

3 培养模式

若涉及培养模式的改革尝试，应在培养方案中做出说明。

4 考核评价

过程评价：对每门课程明确考察方式（考试或考查），考试体系较为完善，考查的形式也应逐步探索和完善，减少对书面考试的依赖，采取更客观全面的考察方式;成果评价：提供培养要求、课程体系、毕业要求这三者之间的支撑关系表。

5 其他

其他必要说明，如学制学位等，应在培养方案中提供;主要实验和实践性教学环节，根据需求考虑是否单独列出;其他相关说明，如辅修、双学位课程修读要求等，根据需要增加。