胡 麗,董 萍,余龍寶,趙讀亮
(合肥師范學(xué)院 物理與材料工程學(xué)院,安徽 合肥 230601)
光電信息科學(xué)與工程專業(yè)(以下簡(jiǎn)稱光電信息專業(yè))以光學(xué)工程、電子科學(xué)與技術(shù)、儀器科學(xué)與技術(shù)、通信與信息工程四大學(xué)科為基礎(chǔ),涉及光的輻射、傳輸、探測(cè),光電信息的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、顯示以及光與其他物質(zhì)相互作用等領(lǐng)域,具有新工科專業(yè)的典型特征,即實(shí)用性、交叉型和綜合性等特點(diǎn)[1]。隨著2018年教育部《首批“新工科”研究與實(shí)踐項(xiàng)目名單》的公布,光電信息專業(yè)與新興的人工智能、云計(jì)算、機(jī)器人等專業(yè)并駕齊驅(qū),“光電信息”專業(yè)迎來(lái)又一個(gè)發(fā)展的黃金時(shí)期[2-3]。
全國(guó)目前有200多所高校開(kāi)設(shè)光電信息本科專業(yè),其中地方型本科院校超過(guò)100所[4]。地方型高校應(yīng)主動(dòng)對(duì)接區(qū)域經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,致力培養(yǎng)滿足地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的新工科人才[5]。但由于新工科建設(shè)沒(méi)有統(tǒng)一的成熟經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,地方型高校光電信息專業(yè)只能效仿傳統(tǒng)光學(xué)專業(yè)的課程建設(shè),辦學(xué)出現(xiàn)低水平、同質(zhì)化問(wèn)題。本文立足地方型高校光電信息專業(yè)課程建設(shè)面臨的問(wèn)題,以合肥師范學(xué)院光電信息專業(yè)建設(shè)為例,嘗試提出新工科背景下光電信息專業(yè)課程的改革思路。
光電信息專業(yè)最鮮明的特點(diǎn)是知識(shí)的廣泛交叉性,并且隨著各種新型光電材料、器件及應(yīng)用模式不斷涌現(xiàn),光電信息技術(shù)與多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的交叉日趨頻繁。然而,地方本科高校的光電信息專業(yè)多數(shù)由物理學(xué)院組建,教學(xué)師資大多為學(xué)術(shù)型理科教師,學(xué)科建設(shè)往往趨向于仿效傳統(tǒng)理科模式,依據(jù)學(xué)科歸屬劃分專業(yè)邊界,從教學(xué)師資到課程設(shè)置,往往局限于學(xué)科壁壘。然而,新工科專業(yè)的核心要義是學(xué)科交叉融合,需要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)解決綜合問(wèn)題的能力[6]。因此,新工科背景下的光電信息專業(yè)課程建設(shè)必須破除學(xué)科壁壘,實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉融合。
隨著新型光電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)形態(tài)不斷涌現(xiàn),面向未來(lái)的光電信息專業(yè)在建設(shè)過(guò)程中需不斷調(diào)整專業(yè)內(nèi)涵、要素。然而,目前多數(shù)地方型高校的光電信息專業(yè)仍沿用經(jīng)典的光學(xué)課程體系,課程內(nèi)容和教材還是幾年前、甚至十幾年前的模式和版本,課程內(nèi)容的更新速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于知識(shí)的迭代速度,與產(chǎn)業(yè)需求嚴(yán)重脫節(jié)。同時(shí),傳統(tǒng)的理工科思維模式,用培養(yǎng)“科學(xué)家”的方法培養(yǎng)“工程師”,也帶來(lái)了課程設(shè)置中容易忽視工程實(shí)踐環(huán)節(jié)的問(wèn)題,導(dǎo)致學(xué)生工程實(shí)踐能力不能滿足產(chǎn)業(yè)需求,引發(fā)高校人才“過(guò)?!迸c企業(yè)人才“饑荒”的矛盾。
課程建設(shè)的效果需要評(píng)價(jià)反饋體系保障,通過(guò)“評(píng)價(jià)—反饋—改進(jìn)”的閉環(huán),對(duì)課程體系、課程內(nèi)容及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,從根本上保障人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成,使畢業(yè)生更加符合社會(huì)需求。然而,目前的課程評(píng)價(jià)主體多局限于校內(nèi),缺乏用人單位和第三方機(jī)構(gòu)評(píng)價(jià);評(píng)價(jià)內(nèi)容多局限于課程設(shè)置規(guī)范性評(píng)價(jià),缺乏對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的評(píng)價(jià)。在新工科背景下,地方型高校不能在課程設(shè)置上閉門(mén)造車,必須適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求,設(shè)置有效的課程評(píng)價(jià)體系,形成持續(xù)性的課程優(yōu)化循環(huán),最終實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的閉環(huán)控制。
地方型高校在現(xiàn)有資源有限的情況下,要堅(jiān)持走地方應(yīng)用型發(fā)展之路,以地方光電產(chǎn)業(yè)需求為依托,整合校內(nèi)校外資源,加強(qiáng)光電信息專業(yè)與電子、機(jī)械、材料等學(xué)科的交叉融合。如合肥師范學(xué)院光電信息專業(yè)由物理材料學(xué)院和電信學(xué)院聯(lián)合組建,實(shí)現(xiàn)了校內(nèi)課程與師資的資源共享。專業(yè)課程設(shè)置采用“專業(yè)必修課+專業(yè)方向課+專業(yè)選修課”的結(jié)構(gòu),其中專業(yè)必修課由光學(xué)模塊和電學(xué)模塊組成,是學(xué)生必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí);專業(yè)方向課是學(xué)校打造的模塊化課程,根據(jù)地方光電信息專業(yè)需求劃分不同的模塊并設(shè)置課程,學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)興趣自主選擇(如根據(jù)地方產(chǎn)業(yè)需求,設(shè)置了光電檢測(cè)類模塊和平板顯示類模塊);專業(yè)選修課是除必修課和模塊課以外的綜合類課程,包括一些跨學(xué)科課程,如新工科提出人文素養(yǎng)的需求,光電信息專業(yè)除開(kāi)設(shè)了專業(yè)導(dǎo)論課外,還開(kāi)設(shè)了專業(yè)美感體驗(yàn)課(由馬克思主義學(xué)院和文學(xué)院設(shè)計(jì)相關(guān)課程),同時(shí)為每門(mén)課程嵌入了課程思政的內(nèi)容。這種跨學(xué)院、跨學(xué)科、多學(xué)科交融的模塊化設(shè)計(jì),有利于地方型院校最大程度地共享校內(nèi)資源,實(shí)現(xiàn)光電信息專業(yè)的學(xué)科融合。
地方型高校應(yīng)以地方產(chǎn)業(yè)對(duì)光電人才的需求為導(dǎo)向,走重實(shí)踐、強(qiáng)能力的人才培養(yǎng)之路,以學(xué)生工程實(shí)踐能力提升為核心目標(biāo)。一方面,根據(jù)產(chǎn)業(yè)需求及時(shí)更新課程內(nèi)容,刪舊增新,加強(qiáng)專業(yè)前沿課程的建設(shè),讓學(xué)生了解飛速發(fā)展的技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。如大部分光電信息專業(yè)課程中都加入了開(kāi)放性章節(jié),包括專業(yè)內(nèi)容在當(dāng)前產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用實(shí)例、國(guó)際最新發(fā)展趨勢(shì)、前沿論文等內(nèi)容。另一方面,為提高學(xué)生實(shí)踐能力,除了加強(qiáng)實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)外,在相關(guān)課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)中推進(jìn)“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式”迷你課程,該課程分為兩種形式:一種是以專業(yè)內(nèi)容為中心,當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)到某個(gè)應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),需要搜集資料、整理和提煉相關(guān)內(nèi)容、分組做匯報(bào)。這種主動(dòng)學(xué)習(xí)模式提高了學(xué)生搜集與處理信息的能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、多媒體應(yīng)用能力等。另一種是“項(xiàng)目研究式”模式,在畢業(yè)論文環(huán)節(jié),以解決企業(yè)中真實(shí)問(wèn)題為目標(biāo),設(shè)計(jì)“真題真做”項(xiàng)目,鼓勵(lì)學(xué)生有組織、有計(jì)劃地參與到解決實(shí)際問(wèn)題的環(huán)節(jié)中,培養(yǎng)動(dòng)手能力,啟發(fā)創(chuàng)新意識(shí)。
圖1 光電信息專業(yè)課程目標(biāo)矩陣
要構(gòu)建保障課程持續(xù)改進(jìn)的評(píng)價(jià)體系,需要在明確新工科對(duì)本科生核心素養(yǎng)要求的基礎(chǔ)上,邀請(qǐng)企業(yè)參與制定人才素養(yǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo),同時(shí),為防止課程體系脫離培養(yǎng)目標(biāo),需要制定詳盡的內(nèi)容——目標(biāo)矩陣。新工科人才的核心素養(yǎng)指面對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革帶來(lái)的新需求以及工程領(lǐng)域的新要求,能夠綜合、有效地運(yùn)用知識(shí)、技能、態(tài)度、價(jià)值觀等,勝任新時(shí)代工程問(wèn)題解決、工程創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)等任務(wù)的關(guān)鍵素養(yǎng),該素養(yǎng)包含了知識(shí)、技能的核心能力,以及態(tài)度、價(jià)值觀的關(guān)鍵品性[7]。應(yīng)以畢業(yè)生關(guān)鍵素養(yǎng)建立對(duì)應(yīng)的課程評(píng)價(jià)矩陣,以合肥師范學(xué)院光電信息專業(yè)為例,其課程對(duì)應(yīng)矩陣如圖1。在具體實(shí)施中,還應(yīng)建立校內(nèi)、企業(yè)和社會(huì)“三位一體”評(píng)價(jià)主體,通過(guò)分析畢業(yè)生核心能力達(dá)成程度,并結(jié)合第三方公司對(duì)畢業(yè)生質(zhì)量的反饋評(píng)價(jià),持續(xù)改進(jìn)課程內(nèi)容與教學(xué)方法,形成課程良好發(fā)展的閉環(huán)。
培養(yǎng)符合國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需的新工科人才,是地方型高校的職責(zé)和使命。在資源有限的情況下,地方型高校應(yīng)突破傳統(tǒng)研究型高校的課程設(shè)置模式,最大程度地共享校內(nèi)資源,組建多學(xué)科融合的課程體系;課程內(nèi)容主動(dòng)對(duì)接地方產(chǎn)業(yè)需求,走重實(shí)踐、強(qiáng)能力的人才培養(yǎng)之路;以新工科核心素養(yǎng)為依托,建立學(xué)校、企業(yè)、第三方機(jī)構(gòu)多主體的課程評(píng)價(jià)體系,從根本上保障課程目標(biāo)的達(dá)成。