工程教育改革背景下应光教改中的实际问题

李晓英 郎晓萍

摘要：为了适应并符合以成果产出为导向的教育模式，各种课程教学改革被积极开展，包括授课内容调整、授课方法多样化及合理的考核形式。但是，在一个教学单元结束后如何对课程的达成情况进行合理、科学、准确的评价，并且评价结果可以为课程的持续改进提供正向指向？这是课改中需要解决的实际问题，也是我们一直以来研究的重要内容。

关键词：课程考核;应光教改;课程达成评价

中图分类号：G642.1 文献标识码：A文章编号：1003-2177（2021）21-0070-02

0 引言

应用光学是一门重要的专业基础课。多年来授课内容、授课模式都比较固定：以几何光学理论为基础讲授基础的成像规律，然后围绕几类典型成像系统做结构与其成像规律分析;最后结合应用光学新技术将只是面拓宽加深。在整个课程的讲授过程中，传统的方法都是以教师讲授为主。这种模式一般会让学生感觉枯燥、乏味，授课效果相对比较差。文献[1]在文中也提到了应光光学的课程特点：符号、公式繁多;概念多。课堂显得浮躁乏味。文献[2]将国外与国内的教学模式做了比较全面的对比分析，并以“应用光学”课程为例，指出了教学中存在的问题与不足;然后提出了需要在授课内容，授课方法，及教学评价三个方面做调整和改革的想法。

尽管应用光学授课内容偏向理论性，有比较多的概念、符号及计算公式，但实际上应用光学也有很强的工程实践性。文献[3]在文中提到应用光学具有了工程應用的特点，以及在课程讲授中融入了工程应用知识与工程应用理念。与应用光学相关的工程应用非常广泛，小到可以解释简单的光学现象，大到可以与其他学科（比如光、机、电、算）相结合设计大型、复杂的系统，以完成特定的任务。课程结构体系中容易发现应用光学课程与后续的光学设计课程紧密相连，两者结合起来可以完成光学系统的设计，直接应用到工程应用中。

我校确立的培养目标：以全面提高学生的实践能力、创新能力和综合素质为宗旨，不断完善人才培养方案，优化课程体系，强化实践环节。坚持因材施教、分类培养，努力培养经济社会发展需要的高素质应用型人才。因此，在教学中加强对学生工程实践能力训练与创新意识、创新能力的培养。这恰好符合工程教育改革的宗旨。

工程教育改革采纳了国外主流教育理念OBE，用成果导向教育的教育理念。它以学生最终学习成果为起点，反向进行课程设计，开展教学活动;注重学生的成果产出，以学生的知识学习、能力培养和素质的提高为培养目标。

1 课程改革

应用光学课程是一门重要的专业基础课，关于应用光学的教改策略及实践也有很多报道[4-6]，主要包含以下几方面：（1）授课内容;（2）授课方法;（3）考核方法。每个学校的情况不同，所以改革的内容和侧重点略有不同。结合我校学生培养定位与专业的发展目标对应用光学进行了系列改革。

1.1 教学内容

对光学类课程进行梳理和整合之后，对《应用光学》课程的教学内容进行调整，首先将像差部分调整到后续的《光学设计》课程，利于这部分知识的讲授和应用;然后将其他的部分根据其内容特点设置不同的课程目标。比如，理想光学系统基本成像理论涉及较多概念与基本公式，此部分以获取知识为主。掌握基本概念和基本的成像规律，能对理想光学系统的成像关系做分析和相关计。典型光学系统部分的课程目标设置的高一些，且分开层次：首先对几种典型系统的基本结构和成像规律需要掌握;其次根据设计需求，能对典型系统进行设计。此部分主要训练学生具备分析能力及对简单光学系统进行设计的能力。实际光学系统分析部分设置的课程目标更高一些：在具备对理想光学系统的培养能力之外，结合系统的各种物理尺寸限制要求能对实际光学系统成像特性进行分析及系统外形设计，使其满足工程实践应用。此部分将会把科研案例引入课堂。课程内容与课程目标的设置按照有易到难、由低到高渐进式推进。

1.2 教学方法

对课程内容设计了不同的课程学习目标和考核指标。为了达成这些课程学习目标，教学方法与手段必须采用多样化和合理化。主要根据授课内容的特点选择合理的授课方式，比如基础理论知识部分以讲授和学生自学相互结合，再辅以课堂讨论的形式;对于成像规律及系统性能分析部分，针对具体的光学系统，以课堂引导与问题讨论的行式为主、教师讲授为辅。每次课后会提前抛出一些问题，以便学生提前做好预习与课前准备工作，以提高课堂的利用率。经过几次的尝试，效果比较明显。合理布置课后作业，既有为巩固知识点安排的作业之外，还要增加综合分析和系统设计类型的作业。另外要有效利用线上资源，通过线上平台可以随时发布信息、提交作业、发放学习资料、开展讨论及答疑等的活动。实验环节可以设置多个层次：最低要求为必修部分，所有学生必须完成;其次可以设置一些实验室开放项目，以满足一些有兴趣的学生拓宽知识面及提升能力;鼓励同学们参加光学类的竞赛以及大学生创新项目，期间给与学生积极的指导。

1.3 考核方法

考核方法形式多样化，可以覆盖整个学习过程。每章节结束后布置的作业全部批改，并给出相应的成绩;根据授课内容的内在联系分成几个节点，然后安排节点测验;可以安排随堂小测验，也可以设置比较正式的章节考试;课堂提问与讨论是必须的，根据学生课堂发挥情况记录成绩;课程结束前可以设置一个综合的大作业;实验操作与实验设计也是属于考核实践能力的一个环节，对学生独立操作、独立解决问题的能力进行的训练与考核;学期末考试对课程全部内容进行考核，占比相对大一些。考核采用何种形式是基于考核内容的特点与性质来设置的，且能对课程学习目标的达成情况有良好的体现。授课最初应该对以上各种考核的成绩组成设置一个比较合理的权重分配，但是在整个课程授课的过程中允许对考核方式与考核难度做一些动态微调，因为每一届学生的学习能力、学习效果都会不同。

1.4 评价机制

工程教育改革采用了成果导向教育的教育理念。它需要通过对学生的产出效果对课程达成情况进行评价，这是课程教学的最后一个环节，因此评价方法显得极为重要。目前我们固定采用两种方法：主观评价和客观评价两种方法。主观评价方法由学生自己对自己的学习达成情况进行评价。对课程学习目标分条细化做成表格，学生根据具体指标对自己的学习达成情况做评价，然后对所有样本数据进行统计分析、得出对应结果。客观评价方法比较复杂，需要对所有学生的作业、课堂表现、实验、节点测验、期末考试等所有考核的结果进行统计、对标到每项课程学习目标下，按照权重因子对所有考核成绩进行计算，对每项课程学习目标的完成效果做出定量的评价。主观评价方法和客观评价方法分别从不同的角度对课程的达成情况进行了评价，两者之间可以进行对比分析。每隔一年我们对课程的达成效果进行评价，然后根据各项数据给出系统分析结果、总结经验，为后续教学改进提供指导。

2 課改中的实际问题

对于每门课程来说，一个完整的教学过程应该形成一个有效的闭环机制。在课程学习目标的引领下，课程教学活动有序开展：在整个教学内容授课过程中采用多样化的授课方法，并在整个教学过程中灵活穿插多样化的考核，课程结束后完成期末考试。最后对课程的达成情况进行评价，善于从中发现问题与总结经验，为课程后续改进提供正向参考。以上课程教学与课程达成评价之间形成一个有效的闭环机制，如图1所示。

应用光学通过几个轮次的改革与实践发现，对课程内容、授课方法进行改革和调整都相对比较容易操作，但是考核方法和评价机制这两个环节却显得更加繁杂和困难一些，它需要从实践中不断总结和探索。因为考核方法采用何种形式需要与考核内容相匹配，它们的定位非常关键，直接决定着考核的最后结果，进而影响到对课程最后的达成评价。而考核内容既要包含课程学习目标，又能真实、准确反应学生的产出效果，因此在选择考核的内容、把握考核的难度、确定基础内容与综合内容的占比、不同章节的占比等都需要综合考虑。基本原则是根据考核内容的特点与类型来选择与之相匹配的考核形式。以上工作需要对整个课程内容有相对深厚的理论基础与把握能力，因此对授课教师来说是一种新的教学挑战。

在所有环节中，课程的达成评价显得更加重要、意义非凡。因为它在某种程度上直接反映了教学的成败，反馈学生的学习效果与学习产出。如何对课程的达成情况给出合理、科学、准确的评价，且评价的结果能够为课程教学的持续改进提供参考与帮助，这对授课教师来说，领会并有效开展工作是当下教学中面临的比较艰难、迫切的实际问题，这也是一项长期的工作。

参考文献

[1]郑联慧，颜慧贤.“应用光学”课程教学改革初探[J].数理化研究，2018（10）：263-265.

[2]许嘉文，程湘爱，钟海荣.“应用光学”课程教学模式的思考与建议[J].高等教育研究学报，2016（3）：115-119.

[3]岳慧敏，张行至，刘爽.“应用光学”教学内容与教学设计改革实践[J].课程教学，2019（9）：107-109.

[4]王莉，程荣龙，傅院，等.基于OBE理念的应用光学课程教学改革策略[J].高等教育，2019（2）：166-167.

[5]边心田，陈贵宾.基于OBE理念的应用光学课程改革与实践[J].高教学刊，2017（18）：125-127.

[6]赵瑞.“科研反哺教学”在《应用光学》课堂教学中的应用探究[J].教育教学论坛，2019（10）：205-206.

（责编：杨梅）