胡 丽,傅 强
(合肥师范学院电子信息工程学院,安徽合肥230601)
基于应用性人才培养的定位[1],“光电子技术”课程应将光电基础知识和现代应用结合起来,以培养学生具有解决实际光电问题的知识和技能为目的,在课程内容、教学方法、实验项目和考核评价方面进行改革[2-3]。
删旧,即删除或压缩陈旧的或已学过的内容。如阴极射线管现在应用较少,可以少讲或者不讲;有关光辐射的知识已经在光学和工程光学讲过,可以删减。增新,即增加现代光电子技术的发展前沿、新技术及新需求,相关内容都可以编入前沿模块,既可以提高教学内容的时效性和应用性,又可以拓宽学生的视野,培养学生的科研意识。同时,“光电子技术”课程涉及的知识面非常广,各章内容比较独立,学生普遍反映这门课程“杂”“难”[4]。针对章节内容缺乏逻辑关系的问题,整合课程内容,按照光学系统的源、信息加载、传输通道、探测、信号处理和显示为主线整合内容,增加章与章之间的逻辑联系,建立“光电子技术”课程的知识框架,具体如图1所示。
图1 “光电子技术”课程内容框架
鉴于光电子技术与光电子产业市场的密切关系,课程的内容需要紧跟技术的发展和市场需求[5]。通过对光电子相关本土企业(如长虹电子等)的大量研究,实现生产、学习、科研一体化的模式,了解企业的具体需求,确定课程培训目标,整合课程内容,增加应用专题模块,如图1所示。通过与企业的深度合作,尝试与企业共同编写校本教材,提高课程中应用性知识比例,提升学生的应用能力、实践能力和专业竞争力。
多媒体教学有形象、直观的特点,可以使课程中的图片、视频资料等得到清晰展示,增大课堂的信息量,提高学生学习的趣味性[6]。多媒体教学的效果取决于课件的内容和表现形式,充分利用互联网资源,与同类型大学的教师进行交流,建立网络课程平台,共享多媒体课件。在教学呈现上,注重多媒体和板书的结合,特别是涉及公式推导内容,多媒体展现过程快,学生思维无法跟上,需要利用板书放慢课堂节奏。如在讲解电光晶体特性时,用多媒体展示电光晶体折射率椭球动态图,再配合板书推导电光晶体折射率转换的公式,帮助学生理解授课内容。
改变传统“一言堂”的教学模式,一方面,采用理论教学与实践探讨相结合的方式,在理论教学时,多创造富有开放性的实践问题,为学生提供必要的实验条件,由学生自己动手去探索,考证解决方案和方法,教师承担指导、规范学生实践过程的任务。这样的教学指导模式,不仅可以帮助学生学习大量的应用性知识,还可以帮助学生学习解决实际问题的过程和方法。另一方面,采用课堂教学和专题讲座相结合的教学方法。鉴于光电子技术的前沿课题和应用主题模块,邀请来自企业或研究院的工程师和专家授课,生产和科研一线的专家可以为学生创设更多的应用场景和研究氛围,激发学生的想象力和创造力,为学生未来发展提供更多的可能。我校的“光电子技术”课程就采用了校内教师和校外专家联合授课的教学模式,很多学生因此确定了以后的就业和发展方向,课程的教学反馈较好。
一般的教学过程是教师在课堂上进行知识讲授,学生在课下进行知识的内化吸收。由于许多学生缺乏学习主动性,课下缺少教师或同伴的帮助,“吸收内化”阶段常常变成了考前机械记忆的过程,这种问题也存在于“光电子技术”课程的教学中。因此,在一些相对独立的单元,可以进行“翻转课堂”的教学尝试。通过录制短小精炼的授课视频,提供“光电子技术”课程的学习资料包,利用学校建立的在线课程学习平台,让学生在课下完成自主学习,在课堂上展示学习成果,并提出问题,师生之间通过交流讨论解决疑惑。在学习成果展现形式上,可以通过课题汇报或课题讨论的形式进行,如将学生分成若干小组,每个小组根据学习课题准备几分钟左右的汇报,内容包括课外搜集到的资料或者对学习内容的理解。课题汇报和讨论结果采用老师评价和学生互评相结合的方式打分,按照一定比例计入课程考核总分。通过“光电子技术”一些独立章节的“翻转”教学,能够提升学生学习的主动性和“内化吸收”的效益。
根据“光电子技术”课程内容设置,引入配套基础实验项目,一方面,通过实验现象的演示,使学生对所学理论知识有更深层次的理解;另一方面,通过规范、系统的基础实验练习,使学生的实验操作、动手能力得到提高[7]。光调制技术、探测器件与技术是“光电子技术”课程的核心知识模块,我校与武汉光驰、麦斯威等合作共同开发了配套实验项目,包括光调制综合实验项目和光电探测综合实验项目。光调制实验项目包含了磁光、声光和电光调制的综合实验;光电探测实验提供多种开放性线路和光电探测器件,可测试各种探测器性能,提高学生实验动手能力。
结合应用型人才培养模式定位,我院还引进了光电技术设计实训平台,增加设计性实验的比例,培养学生应用所学知识解决实际问题的能力[8]。实训平台提供各种测量仪器并内置了多种应用模块。学生可模拟实际需求,设计多种方案,利用实训平台开展各种实验。学生在解决实际问题的过程中有更多学习机会,潜移默化地提升了自身的应用能力和创新意识,最终达到应用型人才的培养目标[9]。由于光电子技术在应用领域几乎都涉及到光电检测技术,实训平台提供的项目主要围绕光电检测技术展开。具体如图2所示。
图2 “光电子技术”实验项目
课程、教学改革的各项措施能否最终落到实处,必须通过课程考核评价来保障[10]。适应应用型人才培养目标,课程考核评价应改变传统单一形式、考试内容僵化的现状,应拓展考核内容,改革评价方式。结合“光电子技术”的课程内容和教学改革,具体考核内容包括平时成绩、理论成绩和实验成绩。其中,平时成绩主要由课堂成果展示(10%)、教材笔记(5%)、作业(5%)组成,理论成绩主要考核方式是期末考试(50%),实验成绩由预习情况(5%)、实验安装调试操作能力(10%)、实验综合设计能力(10%)、数据处理与报告(5%)4个部分构成。
在应用型人才培养模式定位下,围绕“光电子技术”课程内容进行了优化整合,提高了教学内容的针对性和应用性;采用探讨式课堂教学和专家讲座相结合的教学方法,并在一些独立章节引入“翻转课堂”的教学模式,提高了学生的学习兴趣和课堂参与度;建立了分层式的实验项目和设计性实验平台,提高学生应用所学知识解决实际问题的能力;改革了课程考核内容和方式,进一步保障了各项改革措施的最终落实,各项改革举措可以为其他同类型地方性高校提供一些参考。
[1]赵洪霞,包蕾,徐达文,等.应用技术型本科院校光电子技术课程教学改革[J].科教导刊,2015(2):125-126.
[2]万洪丹,施伟华,李培丽.《光电子学》课程中培养创新型人才的方法探究[J].教育教学论坛,2015(49):168-169.
[3]胡安铎,薛亮,李高芳,等.光电子技术课程教学探索[J].高教学刊,2015(24):76-78.
[4]陈家凤.《光电技术》课程理论与实践教学改革探讨[J].实验科学与技术,2012,10(3):74-76.
[5]闫海涛,赵晓艳,甄志强,等.光电子学基础课程教学改革初探[J].教育教学论坛,2015(11):138-139.
[6]邓艳,曹广涛,田帅,等.“光电子技术”课程教学方法的探索[J].科技视界,2016(11):95-96.
[7]吴花.光电子技术实验教学研究[J].时代教育,2014(23):158.
[8]赵洪霞,包蕾,徐达文,等.应用技术型本科院校光电子技术课程教学改革[J].科教导刊,2015(2):125-126.
[9]潘盼.“光电子技术基础”理论与配套实验教学研究[J].中国培训,2016(2):154.
[10]朱晓莹.应用型人才培养课程考核评价方式改革探索[J].长春理工大学学报:(社会科学版),2011,24(10):118-119.