光电信息科学与工程专业人才培养方案

学科门类：工科专业类别：电子信息类专业代码：080705授予学位：工学学士 学制：四年

一、培养目标

本专业面向光电信息产业、石油石化行业等领域需求，培养德智体美劳全面发展，身心健康，具有良好的道德文化素养、社会责任感、团队合作精神、创新精神和创业意识；掌握必备的数学、物理学、计算机科学基础知识和光电技术专业知识；具备良好的自主学习能力、实践能力、专业能力和一定的创新创业能力；能够从事光电器件、光电系统的研究、设计、开发、制造、应用、维护和管理等工作的复合型高级工程技术人才。

本专业培养目标包含知识、能力、素质等方面的期望与要求，毕业5年后预期目标点：

目标1：在职场中勇于担当，坚守职业道德规范，在光电器件、光电检测、光通信和光学设计实践中能够充分考虑法律、健康、安全、环境及社会等因素。

目标2：能对光电器件、光电系统复杂工程问题，特别是利用光电传感、光电检测和光通信技术对石油勘测、油气检测、油气管道监测等复杂的工程问题进行分析、解决方案设计、实验、数据解释、模拟与预测，成为光电信息产业、石油石化行业等领域的技术骨干和科研人员。

目标3：具有一定创新能力，能就光电器件和系统领域的复杂工程问题提出创新性思路或方案，具有与国内外业界、客户、公众进行有效沟通和交流的能力。

目标4：坚持终身学习，能融合数学、物理学、光学、电子技术、计算机技术的新理论和新技术及现代工具使用，不断提升能力。

二、毕业要求

完成“德育实施计划”、“体育实施计划”、“美育实施计划”、“劳育实施计划”的相关内容，树立为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感；了解体育运动的基本知识，掌握科学锻炼身体的基本技能，养成良好的体育锻炼习惯，保持身心健康，达到大学生体质健康标准；树立正确、进步的审美观，具有一定的文学、艺术修养和人文科学素养；形成正确的劳动观念和劳动态度，具有一定的劳动技能。

通过专业相关课程的学习，毕业时应满足以下要求：

1.工程知识：具有较扎实的数学、自然科学、工程科学基础知识，较系统地掌握本专业的理论知识和技术基础，并能够用于解决光电器件、光电系统复杂工程问题。

1.1掌握数学、物理学、计算机科学基础知识和分析方法，能迁移用于解决光电器件、光电系统复杂工程问题的建模、机理和特性分析。

1.2掌握光学、光纤通信、光电传感与检测、光电子技术与光电器、激光原理和电子技术等专业知识，能用于对光通信、光电传感与检测、光学设计等的复杂工程问题进行描述、解释、开发、分析与应用。

1.3掌握工程图学及现代软件工具等专业基础知识与技术，能用于光电器件和系统的设计、分析和应用。

2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题，以获得有效结论。

2.1能识别和表达光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题的关键环节和参数。

2.2能通过文献研究分析光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题，获得有效结论， 并能提出有效的解决方案。

3.设计/开发解决方案：能够设计针对光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、器件或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

3.1能够针对石油勘测、油气检测、油气管道监测等复杂的工程问题提出具体的解决方案。

3.2能够对特定用途的光电器件、光电系统复杂问题提出开发、设计方案和优化方法，并体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.1能够对光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题进行研究。

4.2能够根据实验方案进行实验，模拟分析，解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。

5.使用现代工具：能够针对光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，进行预测与模拟，并能够理解其局限性。

5.1能够针对光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题，选择恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，理解其局限性，对问题进行分析、计算与设计。

5.2能够针对光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题，选择恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具进行预测与模拟，并理解各种技术、方法和工具的局限性。

6.工程与社会：能够基于光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

6.1了解光通信、光电传感与检测、光学设计等领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规。

6.2能够分析和评价所提出的光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，以及这些制约因素对解决方案实施的影响，并理解应承担的责任。

7.环境和可持续发展：能够理解和评价针对光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

7.1理解环境保护和社会可持续发展的内涵和意义。

7.2熟悉环境保护的相关法律法规，理解工程实践对环境和社会可持续发展的影响。

8.职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。

8.1具有良好的人文社会科学素养、社会责任感和道德修养，认识到劳动的重要性并积极参加劳动，理解个人与社会的关系，了解中国国情。

8.2理解工程师对公众的安全、健康和福祉的社会责任，在光通信、光电传感与检测和光学设计等复杂工程实践中遵守诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，考虑环境保护，自觉履行职业责任。

9.个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

9.1具有团队合作意识，在团队独立或合作开展工作过程中，能与其他学科成员有效沟通、合作共事。

9.2具有一定的组织管理与协调能力，能承担负责人角色，组织、协调和指挥团队开展工作。

10.沟通：能够就光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

10.1掌握科技报告和设计文稿的写作方法，能以口头、文稿、图表等方式表达光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题，与业界、公众进行沟通和交流并理解其差异性。

10.2关注专业领域的国际发展趋势和研究热点，具备一定的国际视野，具有跨文化交流的语言和书面表达能力，能就复杂工程问题进行跨文化沟通和交流。

11.项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策的基本方法，并能在多学科环境中应用。

11.1理解并掌握工程项目管理、经济决策的整体框架；理解工程项目的时间及成本管理、质量及风险管理以及人力资源管理，并应用于多学科环境的工程实践中。

11.2理解并掌握工程项目安全管理。

12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。

12.1能认识不断探索和学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识。

12.2具备终身学习的知识基础，掌握自主学习的方法，了解拓展知识和能力的途径。

12.3能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展。

三、毕业条件

完成并通过本培养方案规定的全部教学环节，且至少获得171学分，方可毕业。

四、授位要求

符合学位授予条件的授予工学学士学位。

五、主干学科

光学工程

六、核心课程

专业核心课程：模拟电子技术、数字电子技术、光电信息物理、应用光学、物理光学、光电子技术、光通信技术、光电传感与检测技术。

《模拟电子技术Ⅲ》（2919013040）：64学时，4学分。该课程的主要内容包括一般常用电子器件工作原理、特性和主要参数，共射、共集、共基三种基本放大电路、差分放大电路、反馈放大电路、正弦波振荡电路、集成运算电路、功率放大电路、直流稳压电路的结构和作用及相关实验。通过本课程的学习，使学生掌握电子电路的基本理论知识、基本分析和设计方法；培养初步的阅图能力；能针对客观提出的各种设计要求，综合运用多种方法和技术完成模拟电子电路的设计与验证；为后续课程及从事光电工程领域的工作奠定基础。

《数字电子技术Ⅱ》（2901015040）：64学时，4学分。该课程主要内容包括逻辑代数、逻辑门电路、组合逻辑电路、锁存器和触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、脉冲波形的变换与产生、数模与模数转换器等。通过本课程的学习，使学生了解逻辑设计基本知识、基本理论和基本器件，并能熟练掌握逻辑电路分析与设计的基本方法；能针对客观提出的各种设计要求，综合运用多种方法和技术完成逻辑部件的设计与验证；提高学生的逻辑思维能力、解决实际问题能力和创新能力；为后续课程及从事光电工程领域的工作奠定基础。

《光电信息物理》（1E19031045）：72学时，4.5学分。该课程由电磁理论、量子理论组成。电磁理论包括矢量分析、电磁现象的普遍规律及基本方程、电磁场的波动性、电磁波的辐射、平面电磁波在绝缘介质和导电介质中的传播，以及电磁波的反射折射问题等。量子理论包括波函数与薛定谔方程、力学量与算符、微扰理论、光的吸收和发射等。

《应用光学》（1E190032030）：48学时，3学分。本课程主要内容包括几何光学基本定律与成像概念，理想光学系统，平面与棱镜系统，光学系统中的光阑与光束限制，光度学和色度学基础，光线的光路计算及像差理论，典型光学系统，光学系统的像质评价，光学设计等。通过本课程的学习，使学生掌握应用光学的基本理论和光学设计方法，为后续光学、光电类课程学习，从事光学系统设计工作打下重要的基础。

《物理光学》（1E19033030）：48学时，3学分。该课程主要内容包括光的干涉和干涉系统，光的衍射，傅里叶光学，光的偏振和晶体光学基础，导波光学基础等。通过本课程的学习，使学生掌握光的基本性质、光的干涉、衍射、偏振、吸收、色散、散射及晶体光学基础等基本现象、原理和规律，学会用光的电磁理论解决光的干涉、衍射及其与物质的相互作用等问题，初步具备光信息理论应用的能力，为后续课程的学习和相关工程领域的工作奠定基础。

《光电子技术》（1E19005030）：48学时，3学分。本课程了解光电子技术所涉及领域和光电前沿研究领域的概况；掌握光辐射的基本概念及激光产生的原理与特性、光在介质中的传输特性以及光探测的原理与方法；理解发光器件和光电转换器件基本原理及与光信号加载有关的光调制概念、强光作用下的非线性光学现象；掌握处理光电子技术及问题的手段和方法，培养科学研究的方法和思维，为后续课程的学习和相关工程领域的工作奠定基础。

《光通信技术》（1E19006030）：48学时，3学分。本课程内容包括光纤通信发展的历史和现状、基本概念、光纤通信系统的基本组成和应用领域；光纤和光缆；通信用光器件；光端机；数字光纤通信系统；模拟光纤通信系统；光纤通信新技术；光纤通信网络。通过本课程的学习，使学生掌握光通信的基本概念、基本理论、基本技术，培养学生利用专业知识分析问题和解决实际问题工程实践的能力，为今后工程领域的工作奠定基础。

《光电传感与检测技术》（1E19034040）：64学时，4.0学分。该课程主要介绍光电传感与检测技术的基本概念和基本原理以及光电传感与检测系统的设计方法。内容包光电传感与检测技术的基本概念及原理；光的表征及常见光电检测器件的工作原理与特性；光电检测方法及系统设计；针对由红外探测器、热释电红外传感器及基于虚拟仪器技术构成的检测系统及设计；激光传感与检测技术在风力发电、半导体及虚拟仪器领域中检测系统的设计；压力、温度、振动等检测方面的光电检测系统设计；光栅传感与检测技术在线位移和角位移测量中的应用；光电图像检测、故障诊断、红外热成像检测、红外气体检测网络与物联网技术的应用。

七、主要实践教学环节

军训及入学教育、认识实习、生产实习、毕业设计、光电综合实训、光电系统设计、光电综合实践等。

八、实践能力要求

1、学科基础能力

能力1：掌握物理实验方法和基本技术；

能力2：掌握计算机应用与开发的基本技术和方法；

2、专业核心能力

能力3：掌握电子技术基本的测试技术和方法；

能力4：掌握基本的程序编程方法；

能力5：能够针对光通信、光电传感与检测、光学设计等领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具；

能力6：熟练使用专业相关的测试仪器仪表，初步具备设计和实施光电器件、光电系统工程实验的能力，并能对实验结果进行分析；

能力7：初步具备实践、实验独立设计、分析和调试能力以及进行产品开发与设计、技术改造与创新、工程设计和分析等解决实际工程问题的能力。

3、综合创新能力

能力8：掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法，具备科技论文写作基本能力；

能力9：具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力。

光电信息科学与工程专业实践能力培养路线见表

二〇二二年三月