光源與照明專業(yè)電子白皮書
一、專業(yè)定位
光源與照明專業(yè)立足佛山,面向粵港澳大灣區(qū)的創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展人才需求,以立德樹人為根本任務,堅持以工程為導向,理工融合,培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展,具有扎實的理論知識、良好的工程實踐能力,能夠在半導體照明材料與器件、照明燈具、LED光學、LED顯示、驅(qū)動電源、照明控制及照明光環(huán)境設計等光源與照明行業(yè),從事產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量檢測、生產(chǎn)、照明光環(huán)境設計及照明工程管理等工作,具有解決光源與照明行業(yè)復雜工程問題能力的高素質(zhì)應用型專業(yè)人才。
二、培養(yǎng)目標
本專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生,經(jīng)過五年左右的實踐工作,能夠具備光源與照明工程師的素養(yǎng),擔任技術骨干或照明設計師或項目管理工程師,學生應達到:
目標1:具備民族使命感與社會責任感,具有良好的人文科學素養(yǎng),德智體美勞全面發(fā)展,理解并堅守職業(yè)道德規(guī)范,綜合考慮法律、環(huán)境與可持續(xù)性發(fā)展等因素影響,在工程實踐中能堅持公眾利益優(yōu)先。
目標2:能夠針對半導體照明材料與器件、照明燈具、LED光學、LED顯示、驅(qū)動電源、照明控制及照明光環(huán)境設計等光源與照明行業(yè)應用需求與工程環(huán)境,理解和運用光源與照明領域?qū)W科知識及行業(yè)技術標準,解決與專業(yè)相關的工程技術問題或進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐。
目標3:具備一定的工程創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力,能夠獨立從事光源與照明產(chǎn)品的設計、開發(fā)、生產(chǎn)管理和質(zhì)量檢測,或照明工程項目的設計、實施、運行和維護等工作。
目標4:能夠與國內(nèi)外同行進行有效溝通,能夠在光源與照明產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、銷售,以及照明光環(huán)境設計和項目實施等團隊中擔任組織協(xié)調(diào)或管理角色。
目標5:具有全球化意識和國際視野,熟練掌握一門外國語,能夠通過繼續(xù)學習、更新專業(yè)知識,提高專業(yè)能力,實現(xiàn)個人整體素養(yǎng)的不斷提升。
三、畢業(yè)要求
根據(jù)教育部公布的普通高等學校本科專業(yè)類教學質(zhì)量國家標準,以及教育部工程教育認證標準,結合本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標和特色,學生在畢業(yè)時達到如下畢業(yè)要求:
(一)數(shù)理基礎與工程知識: 能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于解決光源與照明行業(yè)的復雜工程問題。
1.1掌握數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識,并能用科學和專業(yè)的語言工具對工程問題恰當界定與描述。
1.2能夠運用數(shù)學、光學、電氣工程、電路和控制等知識,針對光源與照明產(chǎn)品設計(主要為半導體照明材料與器件、照明燈具、LED光學、顯示、驅(qū)動電源和照明控制等產(chǎn)品,下同)和照明光環(huán)境設計(主要為照明效果設計、燈具選型、照明配光設計、燈具布置、照明效果模擬、電氣施工圖等設計,下同)等具體工程問題建立數(shù)學模型,并應用初始條件和邊界條件求解。
1.3 能夠?qū)⑾嚓P知識和數(shù)學模型方法用于光源與照明產(chǎn)品的性能、質(zhì)量分析和優(yōu)化設計,以及照明光環(huán)境方案設計與優(yōu)化。
(二)問題分析: 能夠應用數(shù)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源與照明行業(yè)的復雜工程問題,以獲得有效結論。
2.1能夠運用數(shù)學、光學、電氣工程、電路和控制原理,識別、判斷、提煉和有效分解光源與照明行業(yè)復雜工程問題及其關鍵環(huán)節(jié)。
2.2能夠針對分解后的復雜工程問題,探索工程問題產(chǎn)生的原因,構建工程問題分析模型,清晰表達分析過程,并知曉復雜工程問題存在多種解決方案。
2.3能夠綜合運用相關知識、工程原理與工程方法,結合文獻研究,分析工程問題的表層和深層次影響因素,并獲得有效的結論。
(三)設計/開發(fā)解決方案: 能夠設計針對光源與照明行業(yè)復雜工程問題的解決方案,設計滿足特定需求的光源與照明產(chǎn)品、工藝流程和照明光環(huán)境設計方案,并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識,考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。
3.1能夠根據(jù)應用需求及光源與照明行業(yè)相關技術標準,制定設計目標和技術方案,并對光源與照明產(chǎn)品和照明光環(huán)境設計方案的技術指標和可行性進行論證。
3.2能根據(jù)光源與照明產(chǎn)品設計目標,正確選擇光源器件、材料、電子、電路和傳感器,開展光源與照明產(chǎn)品光學、結構散熱、驅(qū)動電路和控制等計算和仿真設計,制定產(chǎn)品樣品,檢測產(chǎn)品性能和可靠性等質(zhì)量指標,優(yōu)化產(chǎn)品制作工藝流程,并在設計中體現(xiàn)創(chuàng)新意識。
3.3能夠基于建筑空間、照明標準和客戶需求開展照明效果設計,正確選擇光源器件、燈具結構、照明配光、驅(qū)動電源、控制系統(tǒng)和電氣系統(tǒng),進行照明計算、仿真和電氣設計,制定符合施工標準的電氣照明施工圖,并在設計中體現(xiàn)創(chuàng)新意識。
3.4光源與照明產(chǎn)品與照明光環(huán)境設計方案設計和優(yōu)化過程中能夠綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。
(四)研究: 能夠基于科學原理并采用科學方法對光源與照明行業(yè)的復雜工程問題進行研究,包括設計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結論。
4.1能夠基于光源與照明技術的理論與工程方法,對光源與照明產(chǎn)品和照明光環(huán)境設計等的復雜工程問題涉及的物理現(xiàn)象、電氣特性及原理進行研究并實驗驗證。
4.2能夠基于科學原理和調(diào)研分析,為光源與照明產(chǎn)品光學、結構散熱、驅(qū)動電路和控制,以及照明光環(huán)境設計選擇合理的研究路線,設計可行的實驗方案。
4.3能選擇或搭建實驗裝置,采用科學的實驗方法開展實驗,能夠解決實驗過程中出現(xiàn)的問題。
4.4能夠科學地采集、處理實驗數(shù)據(jù),對實驗結果進行分析與綜合,獲取合理有效結論。
(五)使用現(xiàn)代工具: 能夠針對光源與照明行業(yè)的復雜工程問題,開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術工具,包括對復雜工程問題的預測與模擬,并能夠理解其局限性。
5.1 能夠有效利用網(wǎng)絡檢索專業(yè)文獻與資料,獲取光源與照明行業(yè)的技術進展及熱點。
5.2能選擇與使用合適的檢測設備和信息技術工具,測試光源與照明產(chǎn)品性能和評價產(chǎn)品質(zhì)量,綜合評價照明光環(huán)境設計效果,開發(fā)完成并解決光源與照明行業(yè)復雜工程問題的可行技術方案。
5.3能熟練使用光學設計、結構散熱、電路設計、電氣設計和照明光環(huán)境設計等工程開發(fā)工具,對光源與照明行業(yè)復雜工程問題進行預測與仿真,并能夠理解其局限性。
(六)工程與社會: 能夠基于工程相關背景知識進行合理分析,評價光源與照明專業(yè)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 具有工程實習和社會實踐的經(jīng)歷。
6.2了解光源與照明行業(yè)的發(fā)展歷史,熟悉光源與照明行業(yè)相關的知識產(chǎn)權、技術標準、法律法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策。
6.3能夠合理評價光源與照明行業(yè)工程問題對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應承擔的責任。
(七)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展: 能夠理解和評價光源與照明行業(yè)工程實踐對于環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。
7.1理解環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的理念和內(nèi)涵,在光源與照明產(chǎn)品設計和照明光環(huán)境設計過程中體現(xiàn)環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展理念。
7.2能正確認識光源與照明產(chǎn)品在研發(fā)、制造、使用、報廢等產(chǎn)品生命周期內(nèi),以及工程照明光環(huán)境設計對環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的影響。
(八)職業(yè)規(guī)范:具有人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感,能夠在光源與照明行業(yè)工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范,履行責任。
8.1尊重生命,注重健康,關愛他人,主張正義,誠信守法,具有人文知識、思辨能力、處事能力和科學精神;
8.2理解社會主義核心價值觀,了解國情,維護國家利益,具有科技報國的家國情懷和使命擔當,擁有精益求精的大國工匠精神。
8.3理解工程倫理的核心理念,了解光源與照明工程師的職業(yè)性質(zhì)和責任,能夠在光源與照明行業(yè)中自覺遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范,履行責任。
(九)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能夠在團隊中主動與其他學科成員進行有效溝通,共享資源,獨立或合作開展工作。
9.2能夠在團隊中承擔負責人角色,能有效綜合其他成員的意見,合理決策,協(xié)調(diào)、組織和指揮團隊有效開展工作。
(十)溝通: 能夠就光源與照明行業(yè)復雜工程問題與業(yè)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(fā)言、清晰表達或回應指令。并具備一定的國際視野,能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。
10.1能就復雜工程問題,以口頭、文稿、圖表、工程圖紙等方式,準確表達個人觀點,理解與業(yè)界同行和社會公眾交流的差異性,回應質(zhì)疑。
10.2了解光源與照明行業(yè)的國際研究熱點和發(fā)展趨勢,理解和尊重世界不同文化的多樣性和差異性。
10.3具有一門外語聽說讀寫能力,能針對光源與照明行業(yè)復雜工程問題,跨文化進行口頭和書面溝通及交流。
(十一)項目管理:理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟決策方法,并能在多學科環(huán)境中應用。
11.1理解并掌握光源與照明行業(yè)工程項目中涉及的管理與經(jīng)濟決策方法。
11.2能夠界定光源與照明行業(yè)工程及產(chǎn)品全周期、全流程的成本構成,理解其中涉及的工程管理與經(jīng)濟決策問題,能夠編制概預算,進行光源與照明產(chǎn)品和照明工程成本控制。
(十二)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(fā)展的能力。
12.1能認識到不斷學習和探索的必要性,具有自主學習和終身學習的意識,能適應光源與照明技術的發(fā)展與挑戰(zhàn)。
12.2具有自主學習能力,能夠通過繼續(xù)學習,提升專業(yè)技術水平和創(chuàng)新能力。
四、課程體系
1、主干學科
光學工程、電子科學與技術。
2、核心課程
半導體物理、半導體照明器件與工藝、工程計算軟件、工程制圖與AutoCAD、應用光學、光度學原理與測量技術、照明配光設計、照明設計、半導體照明散熱設計與分析、光源電器原理與技術、物聯(lián)網(wǎng)與智慧照明、光與健康、電路原理、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、人工智能基礎、單片機原理及應用、光電傳感與檢測技術等。
3、主要的專業(yè)實驗/實訓
光源與照明實驗、LED封裝實訓、照明工程實訓、模擬電子技術課程設計、數(shù)字電子技術課程設計、光電子技術課程設計、創(chuàng)新制作、科研訓練、產(chǎn)業(yè)實習、畢業(yè)設計(論文)等。
4、課程方向與特色
依托半導體光學產(chǎn)業(yè)學院實施校企聯(lián)合培養(yǎng),強化實踐教學,培養(yǎng)在光源與照明領域具有創(chuàng)新能力、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量新工科人才。本專業(yè)側(cè)重于發(fā)展光源與器件、光學與照明設計、驅(qū)動電源與智能控制課程模塊。堅持學科交叉,選派優(yōu)秀學生到境內(nèi)外高校或龍頭企業(yè)學習,多樣性培養(yǎng)人才;與半導體產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)共同建設校企合作課程;鼓勵學生通過專利授權、發(fā)表論文、參加科技競賽獲獎等方式取得創(chuàng)新學分。
5、課程地圖
五、師資隊伍
本專業(yè)現(xiàn)有專任教師18人,含泰山學者1名,廣東省教學名師1名,其中教授5人,副教授6人,講師7人,全體教師都具有博士研究生學歷。教師隊伍中有海外留學及訪學經(jīng)歷的教師4人,有行業(yè)工程背景的教師7人。
六、教學條件
擁有粵港澳智能微納光電技術聯(lián)合實驗室、廣東省健康照明工程技術研究中心、廣東省紫外LED集成光源工程技術研究中心、廣東省半導體照明虛擬仿真實驗教學中心和佛山市智慧植物工廠工程技術研究中心等科研平臺,與佛山國星光電公司等光電龍頭企業(yè)創(chuàng)立了半導體光學工程產(chǎn)業(yè)學院,共建了LED外延生長、LED封裝、LED健康照明和LED植物照明等覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈光源與照明專業(yè)實驗室,儀器設備總值高達3000萬元。