浅谈以学生为本的教学理念在工科物理光学教学中的应用

曲芳++王锦

摘要：以工科专业《物理光学》为例，探讨了以学生为本的教学理念在课程教学中的应用。以应用型人才培养为目标，合理安排教学内容，弱化理论推导，强调分析应用；将翻转课堂作为课堂教学的有效补充，使学生具备自主学习的能力；通过启发、探究等教学方法，使学生构建科学研究观，学会分析问题、解决问题的方法；重视课后的反饋和指导，使传统课堂得以延伸。以学生为本的教学理念可以充分调动学生的积极性、主动性，引导学生自主学习，增强学生对知识的理解、分析和应用能力，是实践创新型人才培养的前提。

关键词：物理光学；翻转课堂；以学生为本

中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2018）02-0225-02

高等院校承担着培养高等专业人才、发展科技文化、促进社会主义现代化建设的重大任务，提高教学质量是高等教育发展的核心任务。然而，目前我国高校的课堂教学存在诸多问题，如授课时间集中、教学方法单一、教学手段呆板等，造成课堂气氛沉闷，学生学习积极性不高，自主学习能力不足。因此，探索适合高校的教育教学方法，设计以学生为本的课堂教学环节，引导学生主动学习，是调动学生学习积极性，提高课堂教学质量，培养合格人才的前提。

《基础光学》课程是电子科学与技术、光信息科学与工程两专业的学科专业基础课。课程以物理光学为主，理论性强，对学生的物理分析能力和数学运算能力要求较高，而这往往是工科生的弱项；另外，课程知识点繁多、公式难于记忆，加之学生课后巩固不足，会出现课上明白、课后糊涂的现象。对于理论性较强的课程，传统“填鸭”式的“教”，会使学生产生厌学情绪，课堂学习效果差，若课后缺乏及时的反馈与指导，会造成学生跟不上进度，放弃课程的学习。所以，因材施教，合理安排课堂授课内容，是激发学生学习积极性的前提；注重课后的反馈与指导，借助于网络平台，使传统课堂得以延伸，是学生自主学习的保障。本文以物理光学光的衍射为例，探讨了以学生为本的课程教学设计，学生通过自主“学”得到答案，变被动接受为主动探究，取得较好的学习效果。

一、立足学生的专业背景，合理安排教学内容

以物理光学第二章第三节《夫琅禾费単缝衍射》为例[3]，传统教学思路为：（1）求解在平面波前作用下衍射光强的分布函数；（2）根据函数绘制曲线；（3）了解衍射理论在光学测量中的应用。其中，理论运算为课堂教学的前提和重点。由于推导过程运算量大，教师在有限的课时内进行数学推导既影响教学进度，又无法顾及到各层次学生的接受程度，造成部分学生听不明白，学不透彻，从而产生厌学情绪，课堂教学效果不佳。所以，教学内容的安排应以学生的专业特点为前提，将结果分析和实际应用作为课堂教学的重点，以培养学生的分析能力、观察能力和应用能力。

二、借助于网络环境，引导学生自主学习

课程将理论运算翻转课堂，一方面可以减轻教师课堂教学的压力；另一方面可以满足学生个性化、深度化的学习要求，做到随时、随地、反复学习，使学有所得。可见，基于微课的翻转课堂是课堂教学的有效补充，可以使学生养成主动学习的学习习惯。

三、引导启发，使学生掌握科学的思维方法

基于以学生为本的课堂教学理念，通过“教”的启发、引导，使学生积极思维、主动探索，实现主动“学”会知识、掌握技能，体现“学”的主体地位。利用启发式、演示式、分组探究式教学方法，使学生参与到教学中，通过主动地分析问题、解决问题，建立科学的思维方法。

唯物辩证法认为人的认识过程是一个从感性到理性，再由理性到感性的循环往复、不断深化的过程。感性认识是建立理性认识的基础，两者相互渗透、相互包含，是辩证统一的整体。科学实验的演示，图片、模型的展示，是学生建立感性认知的有效方式之一。

由于课堂实验条件的局限，课程利用VC++编程软件，编程实现夫琅禾费衍射模拟实验环境，如图1所示。利用现代教育技术演示光的衍射实验，实验现象形象生动、清晰可见，借助声、光的双重刺激，会加深学生的印象。采用实验教学法，通过引导学生观察实验现象，总结实验规律，以激发其深入探究的学习兴趣。

透过现象究其本质，将感性认识上升到理性高度，是进行科学研究的重要思维方法。学生由实验得到以下结论：（1）中央亮条纹的光强强于其他各级亮纹；（2）中央条纹的宽度是其他各级条纹宽度的两倍；（3）相邻亮纹之间分布着暗条纹；（4）条纹宽度随波长的增大而增大；（5）条纹宽度随缝宽的增大而减小。

根据光强分布公式（1），通过求极值运算，以验证以上实验结论。

以小组为单位，进行探究式教学，是学生自主学习的有效方式之一。教师需要合理安排小组成员，并设置考核机制，用以考查成员对于讨论成果的贡献，以鼓励学生积极参与，激发学生的团队合作意识和集体荣誉感。探究式教学法离不开教师的引导，即教师需要首先为学生设定正确的思维路径，在此基础上由学生通过运算、分析、讨论、总结，以完成理论知识的学习，学会分析问题、解决问题的方法，理论分析结果如图2所示。

综合运用了演示、探究等启发式教学方法，引导学生观察现象，分析原因，完成从感性认识到理性认知的升华。根据现象探究本质，再利用本质分析现象，这是自然科学的研究思路和方法，课堂教学思路与科学探究思路的吻合，可以使学生在学习的过程中感悟科学研究的方法，为学生深入探索，发展创新性思维奠定基础。

四、以学为本，注重交流，实现课堂的延伸

学生对教师授课的反馈和评价，有利于教师改进教学方法，提高教学质量；教师对学生存疑的及时指导，有助于学生更准确地掌握知识、激活思维、保持强烈的求知欲、培养良好的学习习惯。

随着移动通讯设备的普及，构建于公共网络平台之上的微信、微博、QQ等互动软件为师生间的交流提供了广阔的平台。借助于网络平台的课后指导，是课堂教学的有效延伸。

五、结论

教学离不开教师的“教”与学生的“学”，其中“学”为主体，“教”为主导。在应用型大学的本科教学中贯彻实施以学生为本的教学理念，以激发学生的兴趣为出发点，以培养学生的能力为目标，以鼓励学生自主学习为途径，使学生乐学、会学，以体现教育的价值。

参考文献：

[1]郑丽莎，我国高校教学方法的现状问题及改革对策[J].价值工程，2017，（5）：180-181.

[2]曲芳，于意仲.浅谈启发式教学法在物理光学课堂教学中的应用[J].科教文汇（中旬刊），2015，（2）：51-52.

[3]姚启钧.光学教程[M].北京：高等教育出版社，2002.

[4]樊彬彬，从课堂讨论谈如何建立大学物理思维[J].求知导刊，2016，（5）：35-36.

[5]张秀红.浅谈青年教师如何有效地提高教学质量[J].教育教学论坛，2011，（29）：227-228.endprint