一、专业概况
本专业是国家级一流本科专业和江苏省品牌专业建设点,依托于“光学工程”一级学科(江苏省重点学科)博士点,办学主体为航天学院航天光电信息系。专业可追溯到我校1959年的无线电通讯与测量专业,1985年更名为电子工程专业。2006年获批光学工程一级学科博士点,2007年设立光电信息科学与技术专业,2014年更名为光电信息科学与工程专业。2010、2016、2021年光学工程学科分别入选江苏省“十二五”“十三五”“十四五”重点学科,2019年获批“空间光电探测与感知”工信部重点实验室。2020年联合中国航天科技集团五院508所获工信部首批“校企协同育人基地”,2022年获批国家级一流本科专业建设点和江苏省品牌专业建设点。
本专业的定位是面向航天航空、国防与信息产业等国家战略发展需求,培养具有较高道德修养、人文素质、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,具有国际视野和创新精神,具有扎实的数理基础、宽厚的专业知识和熟练的实践技能,具有综合运用光电信息科学理论和技术分析解决复杂工程问题的能力,能在光电信息、航天航空等相关领域从事研发、设计、制造和项目管理等工作的高素质工程技术人才。
二、专业建设的创新举措、特色做法
(一)人才培养模式创新举措和特色做法
为适应我国航天航空、国防科技等国家战略发展领域对创新性光电技术一流人才的需求,以“航天精神铸魂 领军院所赋能”为主线,面向国家重大工程需求,集同优质航天产业资源,深化面向航天大系统工程的光电信息科学与工程专业综合改革,培养具有家国情怀、系统思维、协同攻坚、自主创新等素质和能力的卓越英才。
1.立德树人,形成航天思政育人机制
本专业用航天精神打造学生高质量发展的“精神引擎”,形成在大师引领下的“项目思政和课程思政”航天思政育人体系。叶培建等10名院士主讲思政公开课,引领学生“热爱祖国 勇于登攀”;通过百余项实践项目开展项目思政,训练学生“特别能吃苦 特别能攻关”;每门专业课程融入思政元素,激励学生“自主创新 大力协同”。
2.工程牵引,构建航天光电实践环境
依托嫦娥三/五号巡视器和着陆器、高分专项等航天重大任务,与航天五院、中科院等单位签订了战略合作协议,共建教学实践平台。“航天工程产教协同育人平台”获工信部首批示范基地,建立“总师进学校、导师进企业”的双向交流机制,设置“跨学科创新基金项目”“行业实训项目”等系列专项。
3.强基重实,建设航天特色光电课程体系
本专业的培养特色是“光电并重,突出航天”。引进“高景一号”等型号设备和“嫦娥工程”等光电虚拟仿真验证系统,开展第一课堂教学模式革命,在航天器载荷设计、结构与机构、测控通信等任务场景中引导学生将理论联系航天工程实际,打造两性一度的特色金课。
(二)教学模式改革创新举措和特色做法
1.推动课堂教学革命,实现信息技术与教育教学深度融合
以学生发展为中心,通过教学改革促进学习革命,积极推广小班化教学、混合式教学、翻转课堂。大力推进智慧平台建设,构建线上线下混合式课程的教学模式。因课制宜选择课堂教学方式方法,科学设计课程考核内容和方式,不断提高课堂教学质量。积极引导学生自我管理、主动学习,激发求知欲望,提高学习效率,提升自主学习能力。
2.引入工程教育认证评价机制,建立产出为导向的教学模式
本专业积极推动工程教育认证,按照工程教育专业认证标准规范,全面落实持续改进的教学质量内部评估机制,构建以学生为中心、产出为导向、制度为保障的专业教学质量保障体系。对于所有理论及实践类课程均制订了符合工程专业认证标准的课程大纲,并通过基层教学组织、院、系、校外专家的公开评审,完成大纲的制定,并且逐年更新和修订。每门理论及实践类课程均制定了与教学内容对应的课程教学目标,每学期均进行课程教学目标达成度分析。
(三)教学团队建设创新举措和特色做法
1.加强教学团队和基层教学组织建设
本专业有光学与光电技术、电子与通信技术和电磁场与空间信息技术3个基层教学组织,1个工程光学校级教学团队。
(1)各基层教学组织和教学团队制定了年度工作规划,并按规划开展相关教学活动。定期组织教研活动、集体备课、集体阅卷、教学经验交流等活动,使团队成员共同进步,打造富有凝聚力的基层教学组织。
(2)积极组织团队成员参加光电信息科学与工程领域的教学会议、教学培训、教学竞赛,学习国内主流高校的先进教学方法,提高教学水平,增进交流,提升团队影响力。
(3)发挥团队成员在教学研究和改革上的优势,继续申报相关教学改革项目、发表教学改革论文、培育编写教材,力争形成系列标志性教学成果。
2.持续更新教学内容、丰富教学手段
(1)坚持立德树人,将课程思政内容自然融入“工程光学”等课程群课堂教学中,在讲授专业知识的同时,激发同学们的爱国热情。
(2)根据课程教学内容与团队成员研究方向的对应关系,分工组织教师在相关章节课件中增添学科前沿研究内容。增加更多光学与光电技术、电子与通信技术等在航空航天领域的工程应用内容,突出我校光电信息科学与工程专业课程的空天特色。
(3)进一步完善和推广基于“学习通”“雨课堂”的线上线下混合式教学方法。课前,学生自主线上预习“学习通”上的课件、资料;课堂上,利用“雨课堂”线上“习题分发/答题”功能实现与全体学生的实时课堂互动,全面掌握全体学生对于各重要知识点的学习效果并及时调整教学策略;课后,学生线上提交课后作业、开展线上/线下答疑等教学活动。课程考核综合考虑学生线上预习、线上习题、课后作业、线下考试等过程性、多元化成绩构成,切实提高教学质量。
(四)教学资源建设创新举措和特色做法
以教学团队建设为抓手,推动专业课程教学资源建设。工程光学教学团队通过开展集体备课、教学研讨会等活动,梳理了《工程光学II》四章26节50个工程光学教学案例,并分为五大类别,即“1-课程思政、2-学科前沿、3-工程应用、4-典型器件、5-跨学科”。在课程教学过程中,讲授到相关章节的基础理论、器件与系统的知识点时,拓展介绍相关课程思政内容或前沿研究内容,将课程思政和前沿研究融入基础教学、反哺教学。结合国内外主要光电厂商生产的典型光学器件和系统产品开展案例式教学。这些教学资源建设创新举措不仅使学生受益,也使团队成员教学水平稳步提高,工程光学教学团队校内课程教学评价全部为优秀或良好。
三、专业建设成效
在立德树人方面,以“爱国奋斗航天报国”为主题,本专业开设《航天工程概论》课程思政示范课,邀请航天五院、八院9位航天型号总师共同主讲,年选课学生人数超150人次;“嫦娥工程”团队思政公开课参与学习超5000人次,获新华社、中央电视台等30余家媒体报道。课程思政成果产生示范影响,专业教师盛庆红教授受邀在中国航天日做人才培养成效主题报告。
图1 盛庆红教授受邀做人才培养成效主题报告
在实践育人方面,与领军院所合作,建设协同育人基地。近三年参与基地活动本科生受益面达100%。选拔50余名学生参与“嫦娥系列着陆器”“小行星探测器成像载荷”等重大型号项目,通过工程实训培养本科生的实践能力和创新思维。
图2 与领军院所深入合作协同育人
表1 实践育人基地
在课程建设方面,《航天工程概论》获教育部首批课程思政示范课;《卫星通信》线上课堂于2020年受到《人民日报》等新媒体报导,该课程于2021年被遴选为江苏省一流本科课程;《卫星遥感》正在申报国家级一流课程。
专业教师积极参与各类教学竞赛,盛庆红教授、王志强副教授分别于2022年和2021年获江苏省教师教学创新大赛省级二等奖,王志强副教授2021年获江苏省高校“微课教学比赛”省级二等奖。近三年来专业教师在校级教学创新大赛、课程思政教学竞赛、微课程竞赛获奖10余次。
近三年本专业教师热心指导学生参与各类创新竞赛20余项和科创项目40多项。曾庆生教授指导的学生团队2022年获第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛国际项目金奖(国家级),2023年获第二届全球未来太空创新挑战赛全国二等奖(国家级),2021年获第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛国际赛道铜奖(国家级)。
近三年本专业教师承担完成各类教学改革项目20余项,其中教育部电子信息类光电教指分委教研项目、教育部产学合作协同育人项目4项,发表教学研究论文10余篇。教师10余人次获南航各类教学优秀奖。