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【摘要】采用依托学科优势、加强技能训练、学术活动、参加科学研究、创造国际化的学习环境等培养方式,使光电信息专业本科生具有一定的独立工作、独立研究能力,尽快成为研究型的人才。
【关键词】光电信息 本科教育 人才培养
【中图分类号】G40-03 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)10(b)-0082-02
1 引言
2003年,哈尔滨工业大学光电信息工程专业正式组建并招收第一届学生。迄今为止,专业已经历了一个完整的教学周期。六年来,我们持续对光电信息工程专业创新型和研究型人才的培养模式进行了积极的探索和实践。我们期望通过回顾、总结和与各院校交流,加强专业建设,并制定出更加科学、先进、具有前瞻性的人才培养方案。
2专业建设坚持高起点、高标准
对于历史悠久的哈尔滨工业大学来说,光电信息工程专业太年轻了,但是专业的建设既注意了方向的新颖,又充分利用了现有的条件和基础。上个世纪五十年代,以原苏联包曼工学院为样板、由苏联专家指导建立起了精密仪器系和光学仪器专业。经过半个世纪的发展,建立了一支精通业务的师资队伍,积累了丰富的教学经验与科研沉淀,这些都是创建新专业的坚实基础和宝贵资源。同时,专业还认真研究了国内著名大学、国外发达国家同类人才的培养模式。这样,把专业高起点、高标准地建设成一个研究型人才培养基地的思路就顺理成章了。
仅有良好的办学愿望、坚实的办学基础是远远不够的,还必须做许多扎实、创造性的工作,才能把生产出特殊的产品——优秀人才。
下面,我们着重讨论专业千方百计创造多种环节、采取多项措施来达到研究型和优秀人才培养的目的。
3 依托强势学科,以学科建设带动专业建设
在光电信息工程本科专业之上的指导和支撑学科是国家重点一级学科——仪器科学与技术;它包括排名第三的国家重点二级学科:光电信息技术与仪器工程。学科设有硕士点、博士点、博士后流动站,是长江学者设置点。学科有20多位博士生导师,科研课题水平高、获奖项目多,包括国家发明一等奖,国家科技进步奖等。科研资金雄厚,每年达千万元。
为保证本科教育质量,学科做了大量的工作:
(1)学科规划时兼顾对本科专业的规划,对培养目标、课程体系、课程设置、实验室建设、师资分配都提出具体的指导意见。对本科生、硕士生、博士生的教學统筹考虑,特别是本科生和硕士生课程的衔接。
(2)科研的沉淀、积累的设备无偿地转给本科教学。例如:共焦显微镜、激光干涉仪等,已用于本科生实验。
(3)学科的快速发展,很大的研究生容量,良好的就业前景,为本专业学生继续学习深造提供了条件,成为本科毕业生的最佳出口。
(4)这种良性的进程表现的很明显。 2007年,我们第一届光电信息工程专业本科毕业生考取校内外研究生的总比例达到75%。
4让学生了解专业、热爱专业,培养兴趣、责任感和主动学习精神
对专业有正确全面的了解,是本科生四年坚持自觉学习的动力之一。其实本科生从报考大学开始,新生入学、直到毕业,深入了解专业的愿望是自始至终的。大多数专业的学生对专业的了解过程是不自觉的、顺其自然的、自发的,因而是比较缓慢的,容易出偏差。我们认为,专业需要作必要的、形象的宣传、引导工作,而且应该从一入学就开始。每年新生一入学,首先由学科带头人谭久彬教授(2006年国家技术发明一等奖获得者)为他们介绍专业的培养目标,学习内容、专业的重要性和特点,目前在国际及国内的发展现状,未来的就业方向的报告。紧接着参观研究所,向学生展示科研项目,由研究生师哥师姐作演示和讲解,本科生提出问题,使学生了解专业的内涵,并鼓励他们尽早进入实验室,参加科研活动,鼓励他们攻读学位,从而更加明确自己的学习目标。
5 组织与管理保证
学科安排具有博士学位且有很强科研能力的优秀青年教师担任班主任,同时选配参加重要科研项目的优秀研究生作为班主任助理。他们不仅负责本科生与专业的联系,而且因为他们本身就是专业内行,可以随时解答学生关于专业的问题。班主任每学期都要请本专业的有影响的教师为学生做专题报告,并且已成为经常性的工作。
专业从开办起,就实行了本科生导师制。导师全部为专业教师,包括教授、副教授和讲师,他们针对学生的学习、生活、思想具体情况提供帮助和指导,把本科教育从批量化培养转变为个性化教育。学生参加导师科研组的活动,包括科研讨论、学术报告、项目研究等,寓学于研。接触高水平的科研,在研究环境中熏陶,与研究生的相处,培养了学生的科技创新意识及专业兴趣,工作能力与合作能力也得到训练和培养。
6 对实践教学环节给予的特殊重视
学生的创造力不是凭空而生。对于搞自然科学和工程技术的人才而言,良好的实验教学、实践环境是提升创造性思维的最基本条件。
新专业创建时期,我们将实践教学与专业建设、课堂教学纳入同一个时间表,同步发展,保证第一届学生就能做教学大纲规定的所有专业基础课和专业课的实验,避免先上马后备鞍,甚至不备鞍的问题。实际上也克服了重理论、轻实践,学生知识不全面,就业竞争能力不强的问题。
学校拨给我专业60万元。尽管对十几门专业课和专业基础课的几十个实验来说,面对昂贵的光电仪器,60万元是杯水车薪,但是,专业还是以高度的责任心,开动脑筋,精打细算,买来必要的基础设施和仪器。同时自己研制和开发了一些实验仪器,又争取了外资企业的捐赠,办了联合实验室,加上科研的支持,解决了专业全部的实验问题。已开出应用光学、物理光学、红外与微光、激光原理与技术、信息光学、视觉检测、显示技术、光纤通信、光电检测等课程的实验。
在实验室建设中,注意将科研成果转化到实验中,以科研带动实验教学。如,将科研获奖的横向塞曼效应稳频激光器加以改进设计并自制,用于激光原理实验中。学生不仅可以学到激光频率稳定的原理,实际操作仪器,获取参数和曲线,而且可以观察仪器结构,分析电路、软件、控制方法,通过独立思考,给出仪器设计的硬件和软件方框图。这是因为在设计和仪器研制过程中都考虑到实验教学的需要,便于学生观察、理解和操作。学生普遍反映这种做实验的方式收获大。
值得一提的是,本科生也参加了仪器研制,不仅以此为毕业设计课题,而且通过了鉴定,申请了专利,发表了论文。
在实验室建设过程中,由于实验人员数量不足,知识水平有限,无法开出高水平新实验,因此,专业非常注意发挥研究生的作用。他们不仅参与仪器设备的调试、实验的准备工作,而且作为实验助教,参加学生实验指导工作。比如:激光综合实验,信息光学的波前检测等实验,实践证明,他们学习新知识快、动手能力强,善于向本科生传授知识,容易被本科生接受,效果是好的。
学科所有高水准实验环境都对本科生开放,特别是对毕业设计的本科生开放。例如,仅超精密光电仪器工程研究所就有实验室面积6000余平方米,其中,恒温(20℃±0.2℃)、恒湿(60%)、隔振(0.5Hz)、超净(1000级和10000级)的实验室达1000余平方米
专业还为本科学生开辟了校外实习基地:与有实力的公司合作,每年有本科学生到世界一流技术、一流管理的现代化公司上岗实习,将产学研结合、学校与企业界结合,为培养出一流的光电信息技术人才创造更好的实践条件。
专业还借用研究所的电子培训和光学培训平台对本科生培训。光学培训包括光学设计的基本方法、最新光学软件使用、光路调整等基本技能训练。电子培训包括最新、最常用的电子技术、集成电路的设计以及应用等。成绩优异的本科生在大二阶段就同研究生一同参加集中培训,使其在最短的时间内获得科研动手能力,极大地缩短了进入课题准备时间。这种做法获得了学生及教师的好评。
在教育部高等学校本科教育评估中,光电信息工程实验中心的建设得到专家的高度评价和鼓励,为本科生的培养作出了特别的贡献。
7 毕业设计课题全部来自于科学研究和工程实际
毕业设计是学生再学习、提高知识综合运用、独立解决问题能力的最重要环节。光电信息工程专业学生的全部课题都来源于在研课题和工程实践,包括光电科学仪器的研制、新的测量方法的探索等。比如:双频激光干涉仪、空间光调制器、共焦显微镜、激光直写机的研制、二元光学、光学相控阵、精密光电仪器的误差分离等。论文内容一般都包含硬件、软件、计算机技术等。毕业论文的完成,使学生的能力都有一个飞跃。
8 以科学研究带动人才培养
在以博士生和硕士生为主体的科研课题组中,吸纳优秀本科生参加。他们直接参与项目立项论证与申请,组织实施与技术攻关、鉴定等过程,接受学术道德、科研能力和組织能力三方面的培养和锻炼,使相当一部分优秀学生从本科开始参与重要课题,在硕士生、博士生阶段继续完成,并取得成果。比如胡鹏程博士本身就遵循这样的成长道路,现在,他带头攻关国家课题“快速超精密激光外差干涉测量关键技术”,其中有两位本科生大二就进入课题组,目前并已成为该课题组的骨干力量。
9 国际交流
学科和专业聘请了境外11名兼职教授、博导,每年都到学校讲学,指导研究生,专业也鼓励本科生出席讲课,并提出问题研讨。
学科带头人谭久彬教授是国际系列学术会“仪器科学与技术”的主席,每两年召开一次会议。届时国内外的同行专家集聚一堂,作高水平的学术交流。本科生有机会在会议上宣读论文,聆听国际大师、专家的报告。
本专业与国际上十几所著名大学,如英国牛津大学、伯明翰大学、俄罗斯圣彼得堡光机学院,以及国家级科研单位,如德国联邦物理技术研究院、意大利国家计量科学研究院、俄罗斯科学院和门捷列夫计量科学研究院等有密切的学术交流与合作关系,来来往往经常不断,学生对本专业的国际发展现状有了解的渠道。毕业生还可以被推荐到国外继续深造。
国内外的学者专家来校考察参观本科生实验室,用外语与学生交流学习体会,上述活动都使得学生眼界开,思路广。
10 小结
建设“高水平、研究型、世界知名大学”是哈尔滨工业大学的奋斗目标。为了实现这一目标,在课堂教学之外,我们采取了多种培养方式做保证,不断营造研究型学习、个性发展的氛围。
由于光电信息工程专业前一段的就业形势好,近几年来,很多学校都开始办这个专业,招生量在不断扩大,用不了几年,毕业生过剩的局面就要出现。我们要想提高竞争力,就必须增强办学实力。我们的办学理念既要创新又要缜密;对学生的培养方式科学严谨,使得毕业学生的实践能力、发现和解决问题能力方面明显提高。这样,就会使毕业生的就业、社会认同、学校与专业知名度等方面立于不败之地。总之,保持高质量和名牌效应是我们的制胜法宝。
【关键词】光电信息 本科教育 人才培养
【中图分类号】G40-03 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)10(b)-0082-02
1 引言
2003年,哈尔滨工业大学光电信息工程专业正式组建并招收第一届学生。迄今为止,专业已经历了一个完整的教学周期。六年来,我们持续对光电信息工程专业创新型和研究型人才的培养模式进行了积极的探索和实践。我们期望通过回顾、总结和与各院校交流,加强专业建设,并制定出更加科学、先进、具有前瞻性的人才培养方案。
2专业建设坚持高起点、高标准
对于历史悠久的哈尔滨工业大学来说,光电信息工程专业太年轻了,但是专业的建设既注意了方向的新颖,又充分利用了现有的条件和基础。上个世纪五十年代,以原苏联包曼工学院为样板、由苏联专家指导建立起了精密仪器系和光学仪器专业。经过半个世纪的发展,建立了一支精通业务的师资队伍,积累了丰富的教学经验与科研沉淀,这些都是创建新专业的坚实基础和宝贵资源。同时,专业还认真研究了国内著名大学、国外发达国家同类人才的培养模式。这样,把专业高起点、高标准地建设成一个研究型人才培养基地的思路就顺理成章了。
仅有良好的办学愿望、坚实的办学基础是远远不够的,还必须做许多扎实、创造性的工作,才能把生产出特殊的产品——优秀人才。
下面,我们着重讨论专业千方百计创造多种环节、采取多项措施来达到研究型和优秀人才培养的目的。
3 依托强势学科,以学科建设带动专业建设
在光电信息工程本科专业之上的指导和支撑学科是国家重点一级学科——仪器科学与技术;它包括排名第三的国家重点二级学科:光电信息技术与仪器工程。学科设有硕士点、博士点、博士后流动站,是长江学者设置点。学科有20多位博士生导师,科研课题水平高、获奖项目多,包括国家发明一等奖,国家科技进步奖等。科研资金雄厚,每年达千万元。
为保证本科教育质量,学科做了大量的工作:
(1)学科规划时兼顾对本科专业的规划,对培养目标、课程体系、课程设置、实验室建设、师资分配都提出具体的指导意见。对本科生、硕士生、博士生的教學统筹考虑,特别是本科生和硕士生课程的衔接。
(2)科研的沉淀、积累的设备无偿地转给本科教学。例如:共焦显微镜、激光干涉仪等,已用于本科生实验。
(3)学科的快速发展,很大的研究生容量,良好的就业前景,为本专业学生继续学习深造提供了条件,成为本科毕业生的最佳出口。
(4)这种良性的进程表现的很明显。 2007年,我们第一届光电信息工程专业本科毕业生考取校内外研究生的总比例达到75%。
4让学生了解专业、热爱专业,培养兴趣、责任感和主动学习精神
对专业有正确全面的了解,是本科生四年坚持自觉学习的动力之一。其实本科生从报考大学开始,新生入学、直到毕业,深入了解专业的愿望是自始至终的。大多数专业的学生对专业的了解过程是不自觉的、顺其自然的、自发的,因而是比较缓慢的,容易出偏差。我们认为,专业需要作必要的、形象的宣传、引导工作,而且应该从一入学就开始。每年新生一入学,首先由学科带头人谭久彬教授(2006年国家技术发明一等奖获得者)为他们介绍专业的培养目标,学习内容、专业的重要性和特点,目前在国际及国内的发展现状,未来的就业方向的报告。紧接着参观研究所,向学生展示科研项目,由研究生师哥师姐作演示和讲解,本科生提出问题,使学生了解专业的内涵,并鼓励他们尽早进入实验室,参加科研活动,鼓励他们攻读学位,从而更加明确自己的学习目标。
5 组织与管理保证
学科安排具有博士学位且有很强科研能力的优秀青年教师担任班主任,同时选配参加重要科研项目的优秀研究生作为班主任助理。他们不仅负责本科生与专业的联系,而且因为他们本身就是专业内行,可以随时解答学生关于专业的问题。班主任每学期都要请本专业的有影响的教师为学生做专题报告,并且已成为经常性的工作。
专业从开办起,就实行了本科生导师制。导师全部为专业教师,包括教授、副教授和讲师,他们针对学生的学习、生活、思想具体情况提供帮助和指导,把本科教育从批量化培养转变为个性化教育。学生参加导师科研组的活动,包括科研讨论、学术报告、项目研究等,寓学于研。接触高水平的科研,在研究环境中熏陶,与研究生的相处,培养了学生的科技创新意识及专业兴趣,工作能力与合作能力也得到训练和培养。
6 对实践教学环节给予的特殊重视
学生的创造力不是凭空而生。对于搞自然科学和工程技术的人才而言,良好的实验教学、实践环境是提升创造性思维的最基本条件。
新专业创建时期,我们将实践教学与专业建设、课堂教学纳入同一个时间表,同步发展,保证第一届学生就能做教学大纲规定的所有专业基础课和专业课的实验,避免先上马后备鞍,甚至不备鞍的问题。实际上也克服了重理论、轻实践,学生知识不全面,就业竞争能力不强的问题。
学校拨给我专业60万元。尽管对十几门专业课和专业基础课的几十个实验来说,面对昂贵的光电仪器,60万元是杯水车薪,但是,专业还是以高度的责任心,开动脑筋,精打细算,买来必要的基础设施和仪器。同时自己研制和开发了一些实验仪器,又争取了外资企业的捐赠,办了联合实验室,加上科研的支持,解决了专业全部的实验问题。已开出应用光学、物理光学、红外与微光、激光原理与技术、信息光学、视觉检测、显示技术、光纤通信、光电检测等课程的实验。
在实验室建设中,注意将科研成果转化到实验中,以科研带动实验教学。如,将科研获奖的横向塞曼效应稳频激光器加以改进设计并自制,用于激光原理实验中。学生不仅可以学到激光频率稳定的原理,实际操作仪器,获取参数和曲线,而且可以观察仪器结构,分析电路、软件、控制方法,通过独立思考,给出仪器设计的硬件和软件方框图。这是因为在设计和仪器研制过程中都考虑到实验教学的需要,便于学生观察、理解和操作。学生普遍反映这种做实验的方式收获大。
值得一提的是,本科生也参加了仪器研制,不仅以此为毕业设计课题,而且通过了鉴定,申请了专利,发表了论文。
在实验室建设过程中,由于实验人员数量不足,知识水平有限,无法开出高水平新实验,因此,专业非常注意发挥研究生的作用。他们不仅参与仪器设备的调试、实验的准备工作,而且作为实验助教,参加学生实验指导工作。比如:激光综合实验,信息光学的波前检测等实验,实践证明,他们学习新知识快、动手能力强,善于向本科生传授知识,容易被本科生接受,效果是好的。
学科所有高水准实验环境都对本科生开放,特别是对毕业设计的本科生开放。例如,仅超精密光电仪器工程研究所就有实验室面积6000余平方米,其中,恒温(20℃±0.2℃)、恒湿(60%)、隔振(0.5Hz)、超净(1000级和10000级)的实验室达1000余平方米
专业还为本科学生开辟了校外实习基地:与有实力的公司合作,每年有本科学生到世界一流技术、一流管理的现代化公司上岗实习,将产学研结合、学校与企业界结合,为培养出一流的光电信息技术人才创造更好的实践条件。
专业还借用研究所的电子培训和光学培训平台对本科生培训。光学培训包括光学设计的基本方法、最新光学软件使用、光路调整等基本技能训练。电子培训包括最新、最常用的电子技术、集成电路的设计以及应用等。成绩优异的本科生在大二阶段就同研究生一同参加集中培训,使其在最短的时间内获得科研动手能力,极大地缩短了进入课题准备时间。这种做法获得了学生及教师的好评。
在教育部高等学校本科教育评估中,光电信息工程实验中心的建设得到专家的高度评价和鼓励,为本科生的培养作出了特别的贡献。
7 毕业设计课题全部来自于科学研究和工程实际
毕业设计是学生再学习、提高知识综合运用、独立解决问题能力的最重要环节。光电信息工程专业学生的全部课题都来源于在研课题和工程实践,包括光电科学仪器的研制、新的测量方法的探索等。比如:双频激光干涉仪、空间光调制器、共焦显微镜、激光直写机的研制、二元光学、光学相控阵、精密光电仪器的误差分离等。论文内容一般都包含硬件、软件、计算机技术等。毕业论文的完成,使学生的能力都有一个飞跃。
8 以科学研究带动人才培养
在以博士生和硕士生为主体的科研课题组中,吸纳优秀本科生参加。他们直接参与项目立项论证与申请,组织实施与技术攻关、鉴定等过程,接受学术道德、科研能力和組织能力三方面的培养和锻炼,使相当一部分优秀学生从本科开始参与重要课题,在硕士生、博士生阶段继续完成,并取得成果。比如胡鹏程博士本身就遵循这样的成长道路,现在,他带头攻关国家课题“快速超精密激光外差干涉测量关键技术”,其中有两位本科生大二就进入课题组,目前并已成为该课题组的骨干力量。
9 国际交流
学科和专业聘请了境外11名兼职教授、博导,每年都到学校讲学,指导研究生,专业也鼓励本科生出席讲课,并提出问题研讨。
学科带头人谭久彬教授是国际系列学术会“仪器科学与技术”的主席,每两年召开一次会议。届时国内外的同行专家集聚一堂,作高水平的学术交流。本科生有机会在会议上宣读论文,聆听国际大师、专家的报告。
本专业与国际上十几所著名大学,如英国牛津大学、伯明翰大学、俄罗斯圣彼得堡光机学院,以及国家级科研单位,如德国联邦物理技术研究院、意大利国家计量科学研究院、俄罗斯科学院和门捷列夫计量科学研究院等有密切的学术交流与合作关系,来来往往经常不断,学生对本专业的国际发展现状有了解的渠道。毕业生还可以被推荐到国外继续深造。
国内外的学者专家来校考察参观本科生实验室,用外语与学生交流学习体会,上述活动都使得学生眼界开,思路广。
10 小结
建设“高水平、研究型、世界知名大学”是哈尔滨工业大学的奋斗目标。为了实现这一目标,在课堂教学之外,我们采取了多种培养方式做保证,不断营造研究型学习、个性发展的氛围。
由于光电信息工程专业前一段的就业形势好,近几年来,很多学校都开始办这个专业,招生量在不断扩大,用不了几年,毕业生过剩的局面就要出现。我们要想提高竞争力,就必须增强办学实力。我们的办学理念既要创新又要缜密;对学生的培养方式科学严谨,使得毕业学生的实践能力、发现和解决问题能力方面明显提高。这样,就会使毕业生的就业、社会认同、学校与专业知名度等方面立于不败之地。总之,保持高质量和名牌效应是我们的制胜法宝。