光電信息科學與工程專業人才培養方案
學科門類：工科專業類別：電子信息類專業代碼：080705授予學位：工學學士 學制：四年
一、培養目標
本專業面向光電信息產業、石油石化行業等領域需求，培養德智體美勞全面發展，身心健康，具有良好的道德文化素養、社會責任感、團隊合作精神、創新精神和創業意識；掌握必備的數學、物理學、計算機科學基礎知識和光電技術專業知識；具備良好的自主學習能力、實踐能力、專業能力和一定的創新創業能力；能夠從事光電器件、光電系統的研究、設計、開發、制造、應用、維護和管理等工作的復合型高級工程技術人才。
本專業培養目標包含知識、能力、素質等方面的期望與要求，畢業5年后預期目標點：
目標1：在職場中勇于擔當，堅守職業道德規范，在光電器件、光電檢測、光通信和光學設計實踐中能夠充分考慮法律、健康、安全、環境及社會等因素。
目標2：能對光電器件、光電系統復雜工程問題，特別是利用光電傳感、光電檢測和光通信技術對石油勘測、油氣檢測、油氣管道監測等復雜的工程問題進行分析、解決方案設計、實驗、數據解釋、模擬與預測，成為光電信息產業、石油石化行業等領域的技術骨干和科研人員。
目標3：具有一定創新能力，能就光電器件和系統領域的復雜工程問題提出創新性思路或方案，具有與國內外業界、客戶、公眾進行有效溝通和交流的能力。
目標4：堅持終身學習，能融合數學、物理學、光學、電子技術、計算機技術的新理論和新技術及現代工具使用，不斷提升能力。
二、畢業要求
完成“德育實施計劃”、“體育實施計劃”、“美育實施計劃”、“勞育實施計劃”的相關內容，樹立為國家富強、民族昌盛而奮斗的志向和責任感；了解體育運動的基本知識，掌握科學鍛煉身體的基本技能，養成良好的體育鍛煉習慣，保持身心健康，達到大學生體質健康標準；樹立正確、進步的審美觀，具有一定的文學、藝術修養和人文科學素養；形成正確的勞動觀念和勞動態度，具有一定的勞動技能。
通過專業相關課程的學習，畢業時應滿足以下要求：
1.工程知識：具有較扎實的數學、自然科學、工程科學基礎知識，較系統地掌握本專業的理論知識和技術基礎，并能夠用于解決光電器件、光電系統復雜工程問題。
1.1掌握數學、物理學、計算機科學基礎知識和分析方法，能遷移用于解決光電器件、光電系統復雜工程問題的建模、機理和特性分析。
1.2掌握光學、光纖通信、光電傳感與檢測、光電子技術與光電器、激光原理和電子技術等專業知識，能用于對光通信、光電傳感與檢測、光學設計等的復雜工程問題進行描述、解釋、開發、分析與應用。
1.3掌握工程圖學及現代軟件工具等專業基礎知識與技術，能用于光電器件和系統的設計、分析和應用。
2.問題分析：能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題，以獲得有效結論。
2.1能識別和表達光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題的關鍵環節和參數。
2.2能通過文獻研究分析光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題，獲得有效結論， 并能提出有效的解決方案。
3.設計/開發解決方案：能夠設計針對光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統、器件或工藝流程，并能夠在設計環節中體現創新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。
3.1能夠針對石油勘測、油氣檢測、油氣管道監測等復雜的工程問題提出具體的解決方案。
3.2能夠對特定用途的光電器件、光電系統復雜問題提出開發、設計方案和優化方法，并體現創新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。
4.研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論。
4.1能夠對光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題進行研究。
4.2能夠根據實驗方案進行實驗，模擬分析，解釋數據，并通過信息綜合得到合理有效的結論。
5.使用現代工具：能夠針對光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題，開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具，進行預測與模擬，并能夠理解其局限性。
5.1能夠針對光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題，選擇恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具，理解其局限性，對問題進行分析、計算與設計。
5.2能夠針對光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題，選擇恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具進行預測與模擬，并理解各種技術、方法和工具的局限性。
6.工程與社會：能夠基于光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程相關背景知識進行合理分析，評價專業工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。
6.1了解光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域的技術標準體系、知識產權、產業政策和法律法規。
6.2能夠分析和評價所提出的光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，以及這些制約因素對解決方案實施的影響，并理解應承擔的責任。
7.環境和可持續發展：能夠理解和評價針對光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題的工程實踐對環境、社會可持續發展的影響。
7.1理解環境保護和社會可持續發展的內涵和意義。
7.2熟悉環境保護的相關法律法規，理解工程實踐對環境和社會可持續發展的影響。
8.職業規范：具有人文社會科學素養、社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業道德和規范，履行責任。
8.1具有良好的人文社會科學素養、社會責任感和道德修養，認識到勞動的重要性并積極參加勞動，理解個人與社會的關系，了解中國國情。
8.2理解工程師對公眾的安全、健康和福祉的社會責任，在光通信、光電傳感與檢測和光學設計等復雜工程實踐中遵守誠實公正、誠信守則的工程職業道德和規范，考慮環境保護，自覺履行職業責任。
9.個人和團隊：能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。
9.1具有團隊合作意識，在團隊獨立或合作開展工作過程中，能與其他學科成員有效溝通、合作共事。
9.2具有一定的組織管理與協調能力，能承擔負責人角色，組織、協調和指揮團隊開展工作。
10.溝通：能夠就光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設計文稿、陳述發言、清晰表達或回應指令。能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。
10.1掌握科技報告和設計文稿的寫作方法，能以口頭、文稿、圖表等方式表達光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題，與業界、公眾進行溝通和交流并理解其差異性。
10.2關注專業領域的國際發展趨勢和研究熱點，具備一定的國際視野，具有跨文化交流的語言和書面表達能力，能就復雜工程問題進行跨文化溝通和交流。
11.項目管理：理解并掌握工程管理原理與經濟決策的基本方法，并能在多學科環境中應用。
11.1理解并掌握工程項目管理、經濟決策的整體框架；理解工程項目的時間及成本管理、質量及風險管理以及人力資源管理，并應用于多學科環境的工程實踐中。
11.2理解并掌握工程項目安全管理。
12.終身學習：具有自主學習和終身學習的意識，有不斷學習和適應發展的能力。
12.1能認識不斷探索和學習的必要性，具有自主學習和終身學習的意識。
12.2具備終身學習的知識基礎，掌握自主學習的方法，了解拓展知識和能力的途徑。
12.3能針對個人或職業發展的需求，采用合適的方法，自主學習，適應發展。
三、畢業條件
完成并通過本培養方案規定的全部教學環節，且至少獲得171學分，方可畢業。
四、授位要求
符合學位授予條件的授予工學學士學位。
五、主干學科
光學工程
六、核心課程
專業核心課程：模擬電子技術、數字電子技術、光電信息物理、應用光學、物理光學、光電子技術、光通信技術、光電傳感與檢測技術。
《模擬電子技術Ⅲ》（2919013040）：64學時，4學分。該課程的主要內容包括一般常用電子器件工作原理、特性和主要參數，共射、共集、共基三種基本放大電路、差分放大電路、反饋放大電路、正弦波振蕩電路、集成運算電路、功率放大電路、直流穩壓電路的結構和作用及相關實驗。通過本課程的學習，使學生掌握電子電路的基本理論知識、基本分析和設計方法；培養初步的閱圖能力；能針對客觀提出的各種設計要求，綜合運用多種方法和技術完成模擬電子電路的設計與驗證；為后續課程及從事光電工程領域的工作奠定基礎。
《數字電子技術Ⅱ》（2901015040）：64學時，4學分。該課程主要內容包括邏輯代數、邏輯門電路、組合邏輯電路、鎖存器和觸發器、時序邏輯電路、半導體存儲器、脈沖波形的變換與產生、數模與模數轉換器等。通過本課程的學習，使學生了解邏輯設計基本知識、基本理論和基本器件，并能熟練掌握邏輯電路分析與設計的基本方法；能針對客觀提出的各種設計要求，綜合運用多種方法和技術完成邏輯部件的設計與驗證；提高學生的邏輯思維能力、解決實際問題能力和創新能力；為后續課程及從事光電工程領域的工作奠定基礎。
《光電信息物理》（1E19031045）：72學時，4.5學分。該課程由電磁理論、量子理論組成。電磁理論包括矢量分析、電磁現象的普遍規律及基本方程、電磁場的波動性、電磁波的輻射、平面電磁波在絕緣介質和導電介質中的傳播，以及電磁波的反射折射問題等。量子理論包括波函數與薛定諤方程、力學量與算符、微擾理論、光的吸收和發射等。
《應用光學》（1E190032030）：48學時，3學分。本課程主要內容包括幾何光學基本定律與成像概念，理想光學系統，平面與棱鏡系統，光學系統中的光闌與光束限制，光度學和色度學基礎，光線的光路計算及像差理論，典型光學系統，光學系統的像質評價，光學設計等。通過本課程的學習，使學生掌握應用光學的基本理論和光學設計方法，為后續光學、光電類課程學習，從事光學系統設計工作打下重要的基礎。
《物理光學》（1E19033030）：48學時，3學分。該課程主要內容包括光的干涉和干涉系統，光的衍射，傅里葉光學，光的偏振和晶體光學基礎，導波光學基礎等。通過本課程的學習，使學生掌握光的基本性質、光的干涉、衍射、偏振、吸收、色散、散射及晶體光學基礎等基本現象、原理和規律，學會用光的電磁理論解決光的干涉、衍射及其與物質的相互作用等問題，初步具備光信息理論應用的能力，為后續課程的學習和相關工程領域的工作奠定基礎。
《光電子技術》（1E19005030）：48學時，3學分。本課程了解光電子技術所涉及領域和光電前沿研究領域的概況；掌握光輻射的基本概念及激光產生的原理與特性、光在介質中的傳輸特性以及光探測的原理與方法；理解發光器件和光電轉換器件基本原理及與光信號加載有關的光調制概念、強光作用下的非線性光學現象；掌握處理光電子技術及問題的手段和方法，培養科學研究的方法和思維，為后續課程的學習和相關工程領域的工作奠定基礎。
《光通信技術》（1E19006030）：48學時，3學分。本課程內容包括光纖通信發展的歷史和現狀、基本概念、光纖通信系統的基本組成和應用領域；光纖和光纜；通信用光器件；光端機；數字光纖通信系統；模擬光纖通信系統；光纖通信新技術；光纖通信網絡。通過本課程的學習，使學生掌握光通信的基本概念、基本理論、基本技術，培養學生利用專業知識分析問題和解決實際問題工程實踐的能力，為今后工程領域的工作奠定基礎。
《光電傳感與檢測技術》（1E19034040）：64學時，4.0學分。該課程主要介紹光電傳感與檢測技術的基本概念和基本原理以及光電傳感與檢測系統的設計方法。內容包光電傳感與檢測技術的基本概念及原理；光的表征及常見光電檢測器件的工作原理與特性；光電檢測方法及系統設計；針對由紅外探測器、熱釋電紅外傳感器及基于虛擬儀器技術構成的檢測系統及設計；激光傳感與檢測技術在風力發電、半導體及虛擬儀器領域中檢測系統的設計；壓力、溫度、振動等檢測方面的光電檢測系統設計；光柵傳感與檢測技術在線位移和角位移測量中的應用；光電圖像檢測、故障診斷、紅外熱成像檢測、紅外氣體檢測網絡與物聯網技術的應用。
七、主要實踐教學環節
軍訓及入學教育、認識實習、生產實習、畢業設計、光電綜合實訓、光電系統設計、光電綜合實踐等。
八、實踐能力要求
1、學科基礎能力
能力1：掌握物理實驗方法和基本技術；
能力2：掌握計算機應用與開發的基本技術和方法；
2、專業核心能力
能力3：掌握電子技術基本的測試技術和方法；
能力4：掌握基本的程序編程方法；
能力5：能夠針對光通信、光電傳感與檢測、光學設計等領域復雜工程問題，開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具；
能力6：熟練使用專業相關的測試儀器儀表，初步具備設計和實施光電器件、光電系統工程實驗的能力，并能對實驗結果進行分析；
能力7：初步具備實踐、實驗獨立設計、分析和調試能力以及進行產品開發與設計、技術改造與創新、工程設計和分析等解決實際工程問題的能力。
3、綜合創新能力
能力8：掌握文獻檢索、資料查詢及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法，具備科技論文寫作基本能力；
能力9：具有一定的組織管理能力、表達能力和人際交往能力。
光電信息科學與工程專業實踐能力培養路線見表
二〇二二年三月
