科教相长优化结构培养特色创新人才

利用学科的科研优势有效推进了专业课程教学改革，产生了新的课程亮点，提炼了新的实验项目，推进了实验室建设，形成了新的实践载体。

 

教学改革为学生提供了更丰富的教学资源、更自由的选择空间和更自主的学习方式，有利于特色创新人才的培养。

 

随着高等教育从精英化模式向大众化模式过渡，大学课程在知识的掌握、应用、创新之间普遍存在脱节现象。以光电专业为例，大学培养的是光电子等学士，但社会需要的是光电类工程师等，显然后者的知识范围包含却又超出了前者的专业知识。要想成为称职的光电类人才，还需要经过培训和工作实践的磨砺，才能逐渐适应与胜任工作。而高校是多种关系错综复杂的综合体。

 

例如，教学与科研既相互矛盾又相互依存，教师的岗位是源于人才培养的需要，教师教好书是理所当然的要求，但离开了科研教师的学术水平得不到提升，教学效果也不可能好。除了教学与科研外，我们还要妥善处理好产业与专业、学习与应用、理论与实践等各种关系，这样才能最终搞好教学，培养出符合社会需求的优秀人才。

 

各高校也采用教材修订、开放实验等进行课程改革，但更新较慢。为此，近几年我们依托光学工程省重点学科的科研优势，立项研究科研与教学的有效结合，进一步探索以科研推动课程改革、培养大学生创新能力的可行模式。倡导“教学科研相长，学科专业共赢，课程体系优化，教师学生并进”的理念，优化课程结构，更新课程内容，培养深受浙江省企业欢迎的光电专业特色创新人才，取得了一定的成效，具体做法如下。

 

　　一、教学科研相长 学科专业共赢

 

　　1.组建教学科研团队。战略性新兴产业为教师科研提供了丰富的课题，同时为学生将来就业带来更多的机会。根据光电战略性产业布局和教师的特长及科研方向，在教师自愿的基础上组建了多个教学科研团队，基本涵盖了本分院所有教师。在安排教学任务时尽可能安排相关课程给相应的团队。团队中教师相互协作，共同完成教学科研任务。团队有相应的规章和发展计划，定期安排学习和交流活动，协调解决教学和科研中的问题，通盘考虑教学课题(如教改内容、实验项目、毕业设计题目、学生科技项目等)和科研课题。建立团队不仅有利于青年教师的培养，同时还由于团队成员间有互助互利的关系，工作效率大大提高。

 

　　2.拓宽科研促教学的渠道。与高校普遍实行的一位教师独立承担一门课的教学任务不同，我们在课程教学中设置A、B角色(一般属于同一团队)，两人一起备课、研讨教学安排，A角有事可由B角顶上，不用担心因上课而被“困死”。建专业、开新课、编教材都需要从小事做起，科研项目完成后，为某门课写几页补充讲义，或制作一个课件，或提供一个实验，或开一次讲座等，教学质量持续改进需要从科研中不断吸收营养。

 

　　3.教学改革推动科研进步。学生的就业面较宽而教师的科研方向往往较窄，以应用需求为导向的教学改革可以拓展教师的科研领域。近年来，我院多位青年教师在授课的同时，刻苦钻研专业学术前沿，以指导学生毕业设计、课外科技、开放实验项目等积累为基础，获得国家级、省部级课题、发表高水平的科研论文。

 

　　二、构建开放式教学平台 搭建理论与应用的桥梁

 

　　1.开发理论可视化教学课件，降低理论应用的难度。光电类专业涉及较深数理知识，理论公式较多，对学生来说从理论公式得出实际应用所需的数据十分困难。我们基于Office软件中的Excel开发了许多理论可视化的课件：首先，教材中大多数曲线、图表可以由课件给出，让学生不只看到结果而且知道结果是怎么来的;其次，图形与设置的参数联动，让学生清楚地了解影响结果的因素，并通过快捷键连续改变参数可产生动画效果，便于多媒体教学;再次，表示结果的理论公式都包括在课件中，可以布置一些新型作业用课件来完成;最后，电脑计算一般不需要太多的近似条件来简化，所以更适合实际应用。这种开放式课件为学生提供了大量的Excel模板，学生数据处理能力大大提高，例如光谱处理、色度测量、LED参数测试、太阳能电池分析等等都建立了相应模板。

 

　　2.以应用需求为导向调整教学内容，搭建优秀专业软件平台。与产业紧密合作使我们了解到现实的应用需求，而前沿的科学研究使我们知道潜在的应用需求。根据应用需求调整教学内容，按新的逻辑关系重组知识体系，进行课程整合与内容简化。后续课程不用，又难以在实际中应用的理论知识尽量删除，而反映学科发展前沿、预测会是应用热点的知识，则提前引入教学。

 

　　专业软件是理论与应用之间的便捷桥梁。我们是最早在课程教学中引入光学设计软件并开展应用实践的学校之一。《光学原理》课程在国内最早介绍Zemax光学设计软件;《光纤传感技术》介绍Rsoft和Comsol软件;《LED照明技术》介绍TracePro和Lighttools;《光通信技术》介绍OptiSystem等等。

 

　　三、产业发展引导专业建设 专业特长激发学生创业

 

　　1.产业引导教学，促进创业训练。以光纤通信、半导体照明、太阳能等信息技术、节能环保、新能源的战略性新兴产业对光电人才培养提出了新的要求。我们光电类专业的建设以产业发展为依据，教学内容紧随产业发展而变化，或调整课程内容，或开出新课程。与企业合作，搭建创业实践与实训平台。不仅与多家大型企业共建研发中心，还担任一些产业联盟的秘书长单位。通过这些平台及合作，建立了优秀创业导师队伍，营造了浓郁创业文化氛围，获得了大学生创业项目启动基金等。与浙江省大学创业园区合作，搭建学生创新创业的孵化平台，规划出专门的学生创业公司经营场地，为学生创业提供便捷、完整、有效的服务。

 

　　2.特色融入教学，提升创业水平。光电专业与计量关系密切，光电学院拥有我校第一个浙江省重点实验室“现代计量测试技术与仪器重点实验室”和教育部“计量测试技术与仪器工程研究中心”。一方面，建设了一批与计量测试直接相关的课程;另一方面，在其他课程中突出了与计量测试有关的内容，特别是安排较多与测量有关的实验。所以培养的学生在测量方面有自己的专长，特别是利用光电技术的在线实时检测方面具有明显优势。多名教师在国家标准化学术机构中任职，直接参与相关标准的制订工作，教师熟悉国家标准，指导学生如何查最新的标准，如何合理应用标准。并在教学课件中，存放了许多国标中提供的标准数据，为学生应用国标带来极大的方便。

 

　　掌握了标准等于掌握了产品的制高点，懂得测量就有了质量控制的技术保障。学生有自己的特长，在就业竞争中就有优势，大中型光电企业的质检岗位大多是我们的毕业生。同时，将创业教育与专业教育有机融合，利用专业知识提升创业能力，改变了以卖商品为主的创业模式，着重培养学生的创新创业意识、动手应用能力、科学素养和团队精神。学生在挑战杯创业竞赛中多次获大奖，学生创业成功率逐年提高。

 

　　四、协调专业理论课与实验课的关系 加强综合创新训练

 

　　1.专业实验独立设课。改变专业实验分散于多门专业课中进行的方式，将专业实验都安排在一门实验课程中(只需通用设备、内容又局限于一门课的实验除外)，实验项目打破课程界限重新设计，不仅避免了教学内容相互脱节，而且可更多体现综合性与设计性。实验教学质量明显提高，来源于科研及产学合作的实验项目增加很多。独立设课的专业实验都已建成校级精品课，“光电信息专业实验”更是成为专业实验中少有的省级精品课。

 

　　2.设置大型综合设计课程。打破原有的集中实践环节中的课程设计模式，以几门课程甚至不同学科的系列课程的知识作背景，设置一门独立的实践课程，进行综合性的主题设计。安排的课题多，设计内容与实现方法具有开放性，促进设计方案多样化，有利于创新能力的培养。系列大型综合设计课程形成多种不同的训练形式，将通常安排在课外的创新训练发展到课内，让每位学生都能受到系统的综合创新训练。

 

　　3.对于学有余力的高年级学生，开设创新研究性实验。分为检测仪制作、系统综合实验类和程序开发类，依托科研，由学生或教师组织申报，每个实验项目由数名学生和一位指导教师组成，我们平均每年立项12～15项。项目以实物、发表论文、实验指导书等形式验收，并择优进行完善，优先推荐进入学科竞赛、本硕创新和新苗计划等。通过这个实验训练，学生掌握了立题、方案论证、实验研究、验收等过程，培养了团队协作精神、项目管理能力，为优秀学生充分发挥创新思维与能力打下基础。

 

　　总之，基于战略性光电产业和科研对人才的需求，我们组建了教学科研并重的团队，促进了学科与专业的发展，加快了青年教师的培养，保障了教学质量的提升，实现了科研促教学、教学助科研。开发了理论可视化多媒体教学课件，解决了学习与应用脱节问题。通过专业实验独立设课和设置大型综合设计课程，完善了实践教学体系，实验项目建设质量大大提高，学生综合创新训练得到加强。多数毕业生都能尽早适应社会、服务社会，活跃在国内的光电行业中，在企事业单位中任职重要岗位，发挥重要作用。教师的教学科研水平也得到全面提高，实现了“教师学生并进”、培养光电特色创新人才的目的，以科研推动课程改革、培养大学生创新能力的模式是可行的。

 

　　作者：张艳 姚琼 沈为民 金尚忠 来源：教育教学论坛 2016年26期

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