光电专业“卓越计划”实施探索

[摘要] 根据“卓越工程师培养计划”的目的和要求，结合“卓越工程师培养计划”通用标准、“卓越工程师培养计划”光电行业标准和“卓越工程师培养计划”学校培养标准，以我校与国际知名信息技术企业QNX、TI建立的光电应用联合实验室为平台，提出针对我校光电信息工程专业学生的培养目标、培养方案以及具体培养案例分析，通过此方案实施可以使学生掌握信息技术中最先进软、硬件技术并能熟练协同软硬件进行光电系统整体设计以提高学生光机电专业技术水平、创新能力和国际竞争力。

[关键词] 卓越计划；大学教育项目；培养计划；联合实验室；光电信息工程

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X（2013）06?0066?02

“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）是教育部2009年推出的一项重大的教育改革试点项目，是高等工程教育满足国家战略需求、强化主动服务行业企业需求、创新高校与行业企业联合培养人才机制、改革工程教育人才培养模式的重大教改项目。通过“卓越计划”的实施，提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力，推进我国高等工程教育的发展。本文以我校“卓越计划”的试点专业光电信息工程为例，积极探索并不断完善这一新的人才培养模式，以国际知名信息技术企业QNX/TI中国大学教育项目资助的NUPT- RIM/QNX-TI光电应用联合实验室为平台进行校企深度合作，培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量光机电工程技术人才，实现卓越计划之实施初衷。

一、光电信息工程专业“卓越计划”实施目标、培养标准和培养要求

（一）实施目标

为了完善高等工程教育体系，促进我国从工程教育大国走向工程教育强国，培养大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量光电工程技术人才，教育部进行工程教育改革而启动实施“卓越计划”。我校光电信息工程专业是“卓越计划”的试点专业，为积极参与教育部 “卓越计划”，探索我校光电信息工程专业“卓越计划”培养新模式，促进相关专业建设水平提升，提高人才培养质量，培养优秀光电类工程技术人才，学校对 “卓越计划”的实施进行部署。预期经过4年“卓越计划”对光电信息工程专业学生的培养过程，学校形成成熟的光电类卓越工程人才培养模式和培养方案，工程教育专业建设水平和人才培养质量明显提高，“卓越计划”人才培养的社会效益显著，对其他相关专业建设具有显著示范作用。

（二）培养标准

经过“卓越计划”培养的学生熟练掌握光电信息工程的基础理论、系统的专门知识，必要的生产实践及试验方面的知识和技能，了解本学科前沿发展动态和方向，并具备较强的工程意识、工程素质、工程实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、社会交往能力、良好的职业道德、组织管理能力和国际视野。可以从事光电信息系统的设计、研发、制造、营销、服务或相关项目过程的实施、使用及维护，也可承担企业管理、生产技术管理及企业市场运营等工作。

（三）培养要求

按本校光电信息工程专业“卓越计划”培养的学生应具备较全面的光电知识、较高的能力和素质为。学生应德、智、体全面发展，具有良好的沟通能力、管理组织能力和较强的团队合作精神；应具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、社会科学

[收稿日期] 2013-07-12；[修回日期] 2013-10-10

[基金项目] 南京邮电大学人才引进项目（NY211042）；江苏省普通高校自然科学研究计划项目（TJ212031）和QNX/TI大学教育项目研究成果

[作者简介] 喻春雨（1976-），女，辽宁沈阳人，南京邮电大学光电工程学院副教授，主要研究方向：光电成像与图像处理；韦玮（1960-），女，北京人，南京邮电大学光电工程学院教授，主要研究方向：光电功能材料研究与制备.

基础和良好的心理素质；能较系统地掌握本专业领域的技术理论基础知识，主要包括数学、光学与光子学、理论物理、电子技术、光电检测、光电成像、光电显示与存储、图像信息处理及计算机应用、市场经济学、经济法律及企业管理等基础知识；具有本专业必须的设计、研发、使用、维修及管理等方面的综合能力；具有本专业领域某个专业方向必须的专业知识，并了解其科学前沿和发展趋势；具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力；具有较强的创新意识、工程实践和获取新知识的能力；能熟练使用一门外语，并兼修第二外语。

二、基于大学教育项目的光电信息工程专业“卓越计划”实施方案

（一）学校总体“卓越计划”实施方案

借鉴国内外工程教育成功经验，遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则，以我校光电信息工程专业为依托，以培养“厚基础、重实践、强能力、求创新”的本科工程型卓越工程师后备人才目标，以校企联合实验室为平台，以课程体系与教学内容改革以及教学方法与形式改革为核心，以高水平工程教育师资队伍建设为保障，积极探索和创建具有我校特色的校企合作工程教育模式。合理制订“学校工作方案”和“专业培养方案”，以光电信息工程专业等先行试点专业带动其他专业，争取我校所有工程教育专业在“十二五”期间完成“卓越计划”申报工作并成功加入部级或省级“卓越计划”试点。除制定政策外，学校对试点专业每年投入数十万经费，以支持“卓越计划”实施。

（二）以QNX/TI大学教育项目我校实施光电信息工程专业“卓越计划”

TI与QNX目前在中国著名高校推行大学教育项目[5]。众所周知，TI成立于1930年，总部位于美国得克萨斯州达拉斯，是全球领先半导体设计制造公司，它的技术应用从数字通信娱乐、医疗服务到汽车系统无所不在。QNX是黑莓RIM的子公司，成立于1980年，总部位于加拿大渥太华，是嵌入式系统领军者，其产品应用包括：网络路由器、车载远程信息处理装置、工业控制系统、医疗设备、安全防卫系统等。

为积极拓展在华业务，QNX于2010年8月上海世博会期间推出中国高校计划，此计划由QNX联合TI共同实施，展现软件对于系统运行在降低开发时间、成本上的重要性，为中国顶尖工程院校（以车辆研究为主）提供有力支持。此计划已于2011年暑假在中国教育部备案，并将在5年内发展30家高校成员，目前以清华为首的十几所高校已加入该教育项目，我校是唯一的光电应用技术高校成员。此教育项目有助于提高我校在光电技术领域的教学水平，学生通过接触QNX嵌入式软件和TI硬件产品，能够进行更多以实践为基础的技术研究，有效的将光、机、电结合，更好地为将来的职业生涯做准备。

我校涵盖信息类专业比较全面的高校，有实时嵌入式系统专职教师，具备RTOS平台研发经验并熟悉Vxworks、Linux系统和源码，对于掌握QNX技术具有良好基础，同时对TI产品已经比较熟悉。充分利用QNX/TI教育项目为我校提供的软件（QNX Neutrino微内核实时系统平台）、硬件（TI OMAP3530为基础的Beagle Board开源社区开发平台）及相关参考设计部分源代码，初步建立两个实验平台，分别是医疗系统实验平台和智慧汽车实验平台。

在医疗系统实验平台方面，我们已进行前期研究，设计了新型X射线影像增强器和成像系统，并通过DSP和FPGA进行图像处理，图像重建和远程通信编码。QNX/TI教育项目资助的QNX Neutrino实时操作系统是基于模块化微内核架构设计，具有高可靠性和可扩展性，可以为设计医疗系统提供更强的灵活性，并且它符合对医疗设备软件生命周期过程标准（IEC 62304），它的核心技术QNX Neutrino RTOS已被成功应用到CT、机器人辅助手术等多种医疗系统。QNX Momentics开发工具套件还可以基于Eclipse开发环境对设计软件行为进行透彻分析。因此，基于QNX和TI先进软硬件设备，我们将研究立体X光机，针对三维医学成像、远程会诊开展研究，并将此研究作为科研和学生培养的一个重点方向。

在智慧汽车实验平台方面，基于QNX在车辆研究优势和本校特色专业“物联网研究”，我们计划开展“物联网智慧汽车”研究，这主要涉及工业控制、全息投影、图像信息处理、RFID及传感等技术。技术主要包括液晶化仪表盘改造部分、车身RFID改造部分和车身周边环境检测部分，其中仪表盘的全部控制均采用嵌入式系统的内部中央集控平台。由于QNX运行高效性和安全可靠性，此研究将充分发挥QNX系统在图像处理、分布式、实时性、可靠性等方面的优势，在汽车安全驾驶方面力争培养出一批批创新型优秀学生，为社会进步及科技发展贡献力量。