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光电信息科学与工程专业培养方案(2020级)

发布时间:2021-03-15动态浏览次数:742

江苏科技大学光电信息科学与工程专业人才培养方案

 2020版 )

一、培养目标

光电信息科学与工程专业培养德、智、体、美、劳全面发展与健康个性和谐统一,具有现代科学意识、理论基础扎实、知识面宽、创新实践能力强,可从事激光技术、光学设计、光纤通信、光电子学、光电图像处理、信息光学等技术领域的科学研究,以及相关领域的产品设计与制造、科技开发与应用、运行管理等工作,能够适应当代信息化社会高速发展需要的应用型人才。要求学生掌握光学、激光、光电子学、嵌入式、电路和计算机科学基础理论及专业知识,了解光电信息技术的前沿理论,把握当代光电信息技术的发展动态,具有研究开发新系统、新技术的能力,接受现代光电信息技术的应用训练,掌握光电信息领域中信息光学系统/激光技术与应用装置设计及制造方法,具有在光电信息工程及相关领域从事科研、教学、开发的基本能力,具有能够在光学工程或相关科学领域进一步深造的基础。

本专业五年以上毕业生预期达到以下目标:

1.具有爱国情怀和良好的人文素养、道德修养,遵守法律法规;

2.遵守职业道德和职业规范,恪守工程伦理,能不断学习以满足工作岗位和职业发展的需求;

3.数学、物理、光学、激光基础和实验技能扎实而雄厚;获得应用基础及应用开发研究的基本训练;

4.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力;

5.掌握光电信息科学与工程领域的基本知识和基本实验技能;

6. 了解光电信息科学与工程的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及信息产业发展状况;

二、毕业要求

1工程知识:能够将数学、物理学、工程基础理论和专业知识用于解决信息光学或激光技术与应用领域的基础理论问题和工程问题。

1)能够将高等数学和近现代物理的基本概念、基本理论和基本方法用于实际问题的建模和求解;

2)能够运用电路、电子技术、计算机技术等工程基础理论的基本概念和基本方法分析实际问题;

3)能够运用光学系统CAD、应用光学、光电图像处理等专业基础知识,针对具体光信息光学工程问题建立合适的模型,并进行求解或理论分析;

4)能够运用物理知识,数学知识,激光原理与技术、激光器件与系统、激光制造技术与应用和激光与物质相互作用等专业知识,提供激光技术与应用的解决方案。

2问题分析:能够应用数学、物理学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析信息光学领域和激光技术与应用的工程问题,以获得有效结论。

1)能够运用数学、物理学和光电检测的基本原理,识别和判断光电传感系统的关键环节或光伏器件的关键参数;

2)能够应用无损检测领域和电子技术领域软硬件技术,正确表达具体无损检测装置的一种解决方案;

3)能够通过分析文献寻求可替代的解决方案,对影响因素进行分析论证,证实解决方案的合理性。

3设计/开发解决方案:能够设计/开发光电领域基本工程问题的解决方案,设计满足特定需求的光伏器件系统,并能够在设计/开发过程中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

1)掌握光伏器件设计和产品开发的一般流程和方法,了解影响设计目标和技术方案的各种因素;

2)能够在安全、环境、法律等现实约束条件下,设计/开发满足特定性能的光电器件的解决方案,并能对设计方案的可行性进行研究;

3)能够对设计方案进行优选,体现创新意识;

4)能够用图纸、报告、程序或实物等形式,呈现设计成果。

4研究:能够基于科学原理并采用科学方法对信息光学领域,激光技术与应用领域工程问题进行研究,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。

1)能够对信息光学和激光技术与应用领域相关的物理现象和特性进行研究和实验验证;

2)能够基于科学原理并采用科学方法对信息光学和激光技术与应用制定实验研究方案;

3)能够根据实验研究方案构建实验系统,并开展实验;

4)能够对实验结果进行分析和解释,并通过信息综合得到合理、有效的结论。

5使用工具:能够针对信息光学或激光技术与应用领域复杂工程问题,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,包括对信息光学系统的设计与优化,对激光技术与应用实验的分析,并能够理解其局限性。

1)能够使用信息光学/激光技术与应用中常见的电工工具、检测仪表和传感器;

2)能够使用常见办公自动化软件、计算机辅助设计软件、计算机仿真软件,OpticStudioZemax)等专门软件,以及至少一种编程软件;

3)能够针对信息光学/激光技术与应用领域具体工程问题利用网络进行文献检索,并能开发、选择与使用恰当的分析或仿真工具,对其进行分析、预测与模拟,且能理解所用工具的局限性。

6工程与社会:能够基于信息光学/激光技术与应用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。

1)具有工程实习和社会实践经历,理解社会文化、法律法规对工程实践活动的影响;

2)了解信息光学/激光技术与应用相关的技术标准、行业规范和知识产权,理解其对专业工程实践活动的制约;

3)能合理分析、评价专业工程实践活动和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律、文化的影响,以及这些制约因素对项目实施的影响,并理解应承担的责任。

7环境与可持续发展:能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

1)理解环境保护和社会可持续发展的内涵和意义,了解环境保护和社会可持续发展相关的法律法规和方针政策;

2)能够站在环境保护和可持续发展的角度,针对具体光电工程项目,评价其资源利用效率、污染物处置方案和安全防范措施,及可能对环境和社会造成的影响。

8职业规范:具有人文社会科学素养和社会责任感,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。

1)有良好的人文素养和正确的价值观,理解个人与社会的关系,了解中国国情;

2)理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范,并能在工程实践中自觉遵守;

3)理解工程师对公众的安全、健康和福祉,以及环境保护的社会责任,能够在工程实践中自觉履行责任。

9个人与团队:能够在多学科背景的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

1)具有团队协作意识,能与其他学科的成员有效沟通,合作共事;

2)能够在团队中独立或合作开展工作,完成团队分配的任务;

3)能够组织、协调和指挥团队开展工作。

10沟通:能够就信息光学/激光技术与应用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。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

1)能够就所设计的信息光学/激光技术与应用装置的解决方案,以口头、文稿、图表等方式,准确表达自己的观点,回应质疑,理解与业界同行和社会公众交流的差异性;

2)了解信息光学/激光技术与应用领域的国际发展趋势和研究热点,理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性;

3)具备英语听、说、读、写能力,能就专业问题,在跨文化背景下进行基本沟通和交流。

11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。

1)能在社会发展的大背景下,认识到自主学习和终身学习的必要性;

2)具有自主学习能力,包括理解和迁移知识、凝练和综述问题、分析和提出问题。

12身心素质:具有健康的体魄和健全的心理,能够适应企事业单位自动化工程实践活动的工作环境。

1)掌握必要的康复保健基本知识和运动基本技能,能运用科学的锻炼手段与方法增强体质、增进健康,养成自觉锻炼身体的习惯。

2)掌握心理健康的基本知识,理解心理健康的标准及意义,具有自我认知和自我调节能力。

三、课程体系建构

1. 支撑毕业要求达成的课程及教学环节(见附表1

2. 课程体系对毕业要求的支撑关系矩阵(见附表2

四、主干学科与主要课程

主干学科光电信息科学与工程。

专业核心知识领域:电路、电子技术、光学、光电技术、激光技术、光电子学、图像处理、嵌入式技术、计算机技术等。

专业核心课程:物理光学、应用光学、光电子学、激光原理与技术、光纤原理、半导体物理学、光电检测技术、光电图像处理及应用、光伏器件与工艺、激光器件与系统、激光与物质相互作用、激光制造技术与应用等。

主要实践性教学环节:普通物理实验、电路实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、单片机实验、嵌入式系统实验、计算机程序设计实践(VC++)、激光实验、光纤实验、光电子实验、光学设计实践、光学冷加工实践、光电图像处理实验、半导体物理实验、专业实习、毕业设计等。

五、标准学制、毕业学分及授予学位

标准学制:四年。

毕业学分要求:在规定的学习年限内完成专业课程教学计划中规定的全部内容,修满要求的最低学分(172学分),经德、智、体等方面审查合格,准予毕业。

授予学位:满足《江苏科技大学学士学位授予工作实施细则》有关要求,授予理学学士学位。

六、课程设置

1. 通识教育类:要求修满71学分

1)必修课:要求修满61学分   

类别

课程名称

考核

方式

学分

学时

开课

学期

思政

马克思主义基本原理

考试

3

48

1

 

中国近现代史纲要

考试

3

48

1

 

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论1/2

考试

5

80

4/5

2.5学分/学期

思想道德修养与法律基础

考查

3

48

2

 

形势与政策1-4

考查

1

32

1/3/5/7

 

形势与政策实践1-4

考查

1

32

2/4/6/8

 

素质

拓展

心理健康教育

考查

1

16

2

 

职业生涯发展规划

及就业指导

考查

1

16

3

 

创业基础

考查

1

16

7

 

数学

高等数学A1

考试

5

80

1

 

高等数学A2

考试

6

96

2

 

线性代数

考试

2

32

3

 

概率论

考查

2

      32

     4

 

外语

大学英语1-4

考试

12

192

1-4

3学分/学期

军体

体育1-4

考试

4

144

1-4

1学分/学期

军事理论

考查

2

36

1

 

军事技能训练

考查

2

3w

1

 

劳动课

公益劳动

考查

0

1w

1

 

计算机

计算机基础

考查

1.5

24

1

 

计算机程序设计语言(VC++

考试

4.5

72

2

 

计算机程序设计实践(VC++

考查

1

1w

4

 

      

61

1044+5w

 

w表示“周”

2)选修课:要求修满10学分

包括社会科学、自然科学、人文艺术、工程技术、创新创业等5类选课模块。前4个模块要求修满2学分。课程开设目录由学校统一公布。

2. 学科基础类:要求修满43.5学分

1)必修课:要求修满39.5学分

类别

课程名称

考核

方式

学分

学时

开课

学期

基础物理

普通物理1

考试

4.5

72

2

 

普通物理2

考试

4.5

72

3

 

电磁场理论

考试

4

64

4

 

半导体物理学

考试

3

48

5

 

数学物理方法

考试

3.5

56

3

 

光学

物理光学

考试

4

64

4

 

应用光学

考查

3

48

4

 

电子与电路

电路分析

考查

2

32

1

 

模拟电路

考试

3

48

3

 

数字电路

考试

3

48

4

 

嵌入式技术

单片机原理

考试

3

4816

5

 

 

Matlab程序设计

考查

2

3216

3

建议选修

     

39.5

632

 

 

2)选修课:要求修满4学分

类别

课程名称

考核

方式

学分

学时

开课

学期

 

嵌入式系统

考查

2

328

6

建议选修

数值计算

考查

2

328

5

建议选修

材料物理

材料物理

考查

3

48

6

 

 

学科前沿讲座

考查

1

16

4

建议选修

3. 专业类:要求修满19.5学分

1)必修课:要求修满15.5学分

类别

课程名称

考核

方式

学分

学时

开课

学期

备注

基础理论课程

光电子学

考试

2

32

6

 

激光原理与技术

考试

3.5

56

5

 

光纤原理

考查

2

32

6

 

光学系统CAD

考查

2

328

5

 

信息光学方向

傅里叶光学

考查

2

32

6

两个方向选其一

光电检测技术

考查

2

32

6

光电图像处理与应用

考查

2

328

7

激光器件与系统方向

激光与物质相互作用

考查

2

32

6

两个方向选其一

激光器件与系统

考查

2

32

6

激光制造技术与应用

考查

2

32

7

         

15.5

248

 

 














2)选修课:要求修满4学分

类别

课程名称

考核

方式

学分

学时

开课

学期

备注

信息技术

海洋光学

考查

2

32

7

 

无损检测技术

考查

2

328

7

建议选修

半导体

光伏器件与工艺

考查

2

32

7

建议选修

4. 其他必修实践环节:要求修满32学分

实践环节名称

考核

方式

学分

学时

开课

学期

备注

普通物理实验1/2

考查

2.5

40

2/3

普通物理实验1

(1学分)

普通物理实验2

1.5学分)

应用光学实验

考查

1

16

4

物理光学实验

考查

1

16

4

单片机实验

考查

1

16

5

嵌入式系统实验

考查

1

16

6

模电实验

考查

1.5

24

3

数电实验

考查

1.5

24

4

激光技术实验

考查

1.5

24

5

光学冷加工实践

考查

2

2w

5

光纤技术实验

考查

1

16

6

光电子实验

考查

1

16

6

半导体物理实验

考查

1

16

5

专业实习

考查

1

16

7

毕业设计

考查

13

12w

8

激光应用实验

考查

2

2w

7

二选一

光电图像处理实验

考查

2

2w

7

      

32

272+12w

 

 

5. 第二课堂:至少修满6学分

第二课堂项目分为创新研究活动、社会实践活动、人文艺术体育活动三类。学生参加第二课堂活动的成绩评定采用等级记分制,根据学生参加活动项目的对应累计分值确定总评成绩。学生参加第二课堂活动评定成绩以“实践能力与素质拓展”的科目名称记入学生成绩档案。成绩及格及以上者获得相应学分。具体详见《江苏科技大学本科培养方案第二课堂要求选修学分评定管理办法》(江科大校〔2013199号)。


七、主要课程图谱


八、课程类别学分学时统计

    1. 按课程模块统计

统计项目

课程类别

要求修学

占总要求

学分的比例

     

通识教育课程

必修

58

33.72%

1044

选修

14

8.14%

224

小计

72

41.86%

1268

学科基础课程

必修

37.5

21.80%

600

选修

4

2.33%

64

小计

41.5

24.13%

664

专业课程

必修

15.5

9.01%

248

选修

2

1.16%

32

小计

17.5

10.17%

280

   

131

76.16%

2212

集中实践性环节

(含不以周安排的独立实验)

必修

33

19.19%

240+19w

选修

2

1.16%

2w

小计

35

20.35%

240+21w

第二课堂

选修

6

3.49%

6 w

   

172

100.0%

2452+27w

注:必修课共计要求修满144学分,选修课共计要求修满28学分。

2. 按课程类型统计

数学与自然科学类课程共计22学分,占总学分比例为12.79%

专业基础、专业类课程共计59学分,占总学分比例为34.30%

实践与实验课程、毕业设计共计35学分,占总学分比例为20.35%

人文社会科学类课程共计51学分,占总学分比例为29.65%

第二课堂6学分,占总学分比例为3.49%

九、教学计划课程安排

专业教学计划课程安排表(见附表) 

十、学计划中学期教学周及学分分布

教学计划中学期周分配统计表

                          
 
   

第一学年

第二学年

第三学年

第四学年

合计

1

2

3

4

5

6

7

8

理论教学(含课内实验、上机及不以周安排的实验、实训)

16w

19w

19w

18w

19w

19w

19w

4w

133w

以周安排的集中实践环节

军事技能训练

3w

 

 

 

 

 

 

 

3w

计算机程序设计实践(VC++)

 

 

 

1w

 

 

 

 

1w

毕业设计

 

 

 

 

 

 

 

12w

12w

考试 / 毕业教育

1w

1w

1w

1w

1w

1w

1w

2w

9w

学期周数总计

20w

20w

20w

20w

20w

20w

20w

18w

158w

教学计划中学期学分分配表

     

教学环节

第一学年

第二学年

第三学年

第四学年

合计

1

2

3

4

5

6

7

8

理论教学

(含课内实验、上机、实践)

23.8

26

22.1

25.9

18

13

7.2

0

137

集中实践教学环节

2

1.3

3

4.8

5.5

3.2

3

13.2

35

     

25.8

27.3

25.1

30.7

23.5

16.2

10.2

13.2

172

注:1. 通识教育公选课10学分和第二课堂6学分在1-2学期按3学分、第3-7学期按2学分计入,分别计入“理论教学”中。

2. 其他模块选修课以“当学期该模块开设选修课合计学分×(该模块要求选修最低学分/该模块所有开设课程总计学分)”进行折算后计入当学期“理论教学”中。