光电测试技术课程思政的探索与实践

陈庆春　王朝霞

摘 要 光电测试技术是一门实用性很强的专业课程，旨在使学生全方面了解和掌握光电测试技术各个层面的知识，能够结合实际问题运用相关技术进行光电测试系统的分析与设计。紧跟课程思政的教育理念，专业教师们立足立德树人，通过重构课程知识体系、扩展课程内容、强化实践教学环节，挖掘光电测试技术课程中蕴含的思政资源，促进课程与思政教育的同向同行，实现知识传授、能力培养、价值引领三者的有机融合。

关键词 光电测试技术 课程思政 知识体系

中图分类号：G424                                   文献标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2021.01.056

Abstract Photoelectric measurement technology is a professional course with strong practicability， to enable students to understand and master all aspects of photoelectric measurement technology， and to analyze and design the photoelectric measurement system by using related technologies combined with practical problems. The professional teachers should focus on moral education following the ideological and political education concept. By reconstructing the knowledge system， expanding the course content， strengthening the practical teaching， the professional teachers should excavate the ideological and political resources contained in the photoelectric measurement technology course， to promote the course， and ideological and political education in the same direction. The organic integration will be realized of knowledge transferring， capacity training and value leading.

Keywords photoelectric measurement technology; Ideological and political education; knowledge system

1 光电测试技术课程思政的途径

1.1立足立德树人，推进课程思政

立德树人是高校教书育人之本，是落实全面推进高校课程思政建设的出发点和立足点。老师是学生的镜子，学生是老师的影子，若要影子正，教师必须自身要正。因此，任课教师应该遵守职业道德、爱岗敬业、严于律己、以身作则，为学生树立良好的榜样，做到为人师表。同时，还要以学生为本，做好学生的良师益友，加强思想和情感的沟通，积极引导学生发挥主观能动性，培养良好的思想品德。

1.2重构知识体系，挖掘思政元素

采用辩证思维，以变化发展的视角，重新审视光电测试技术课程在专业课程体系中的定位和教学目标。从光电测试技术的来源与发展入手，探索其在日常生活、医学、军事、航空航天等领域的具体应用实例，挖掘绝大部分章节中知识点的思政元素，由點到线最后到面，将专业知识和思政资源融为一体，协同作用、互相促进，使得思政教育以润物无声的形式渗透其中。

1.3拓展课程内容，创新教学方法

随着科学技术日益发展进步，光电测试技术课程内容不再一成不变，教学方法同时也需要创新。光电产业发展迅速，但也面临着许多问题，针对当前的热点问题和难点，采用启发式教学法、项目教学法、PBL问题导向教学法、BOPPPS有效教学法、PAD对分课堂教学法等，以学生为主体，以教师为导向，通过自主学习、分组讨论等方式，提出解决方案，不仅充分调动学生的学习积极性，而且培养学生综合分析问题的能力、提升学生的思维方式和价值观，实现专业知识学习和思政教育的双赢。

1.4强化实践环节，培养科学态度

光电测试技术课程的最终目标是学以致用，使学生能够结合实际问题，运用相关技术进行光电测试系统的分析与设计。因此，课程教学中应注重理论联系实际，将光电测试技术融入形象直观的应用实例当中，开展基本的实验课程和开放性实验，引导学生参加各类竞赛和创新项目，邀请校企合作专家参与教学活动等多种形式，实行课堂内外、学校内外结合的教学方式，提高学生的学习兴趣，拓展教学的时间与空间。学生于实践中培养严谨细致的科学态度、互相协作的团队精神、互帮互助的奉献精神、追求完美的工匠精神、改进传统的创新思维等等。

2 光电测试技术课程思政资源的探索

2.1 光电技术发展的思政教育

光电产业发展迅速，取得了令人瞩目的成绩。在绪论中通过讲授光电产业的地位和发展历程，扩大学生的国际视野，正确认识中国和世界的发展趋势。通过介绍光博会中出现的新型光电仪器，让学生了解激光、红外、LED、光伏产业的迅速发展，认识许多具有国际先进水平的科研成果，引发学生强烈的民族自豪感和爱国主义精神等核心元素，激发学生的自信心和对专业及课程的热爱。

光电测试技术的发展离不开伟大科学家们锲而不舍的科研精神，以讲故事的形式，介绍为光电发展做出杰出贡献的国内外科学家们。光学之父王大珩先生为光学事业奉献一生，在他的领导下研制出第一台红宝石激光器和首台航天相机;德国物理学家阿尔伯特·爱因斯坦因为“对理论物理学的成就，特别是光电效应定律的发现”荣获诺贝尔物理学奖;华裔物理学家高锟在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”作出突破性成就，获得诺贝尔物理学奖。他们为了寻求真理，不畏艰难，勇于探索，以此激发学生的奋斗和牺牲精神，正确认识历史使命和时代责任。

2.2 系统知识体系的思政教育

2.2.1 光路设计

发光器件是光电测试系统的基础，半导体发光器件的正向偏压促进了载流子的扩散运动，电子和空穴的数量逐渐积累，它们于PN结相遇复合产生光子发光。半导体发光器件的发光原理可以延伸到马克思主义哲学的量变引起质变，借此引导学生充分认识量变和质变的辩证关系，做到“勿以善小而不为，勿以恶小而为之”。

半导体发光器件的工作原理，从微观角度所体现的是内部载流子引起光子数量的变化，可以从中发现量子效率特性;从宏观角度所体现的是偏压引起的外部效应，可以从中总结出发光亮度的变化规律。从上往下看是宏观视角，看到的是格局，是胸怀;从下往上看是微观视角，是具体到一般，具体情况具体分析。无论宏观或微观，都有视角盲区，只有二者结合，才能全面地认识事物，潜移默化地引导学生逐渐获得更高维度的思维和能力。

2.2.2 光电转换

光电转换的核心是光电器件，主要有光敏电阻、光电池、光敏二极管和三极管、光电倍增管、固体成像器件（CCD）等，种类繁多，而且每种器件的具体原理、特性、应用场合又有所不同，学习起来容易混淆。因此，在教学中采用前文所述的不同教学方法引发学生的思考与讨论，带着问题和目标去学习，比如哪些光电测试技术促进和保障了新冠肺炎疫情防控，街灯自动点亮和熄灭、电梯自动启停、手机拍照摄像等所采用的光电器件和原理分别是什么，等等。

每种光电器件有區别也有联系，比如光电二极管和三极管的特性很相似，但是由于光电三极管具有放大特性，因此两者的区别主要体现于光电三极管的灵敏度高。通过辩证地分析每种器件的区别与联系，培养学生辩证思维能力，学会运用辩证唯物主义观点和方法理解和掌握光电测试技术。

2.2.3 电信号处理

光电转换后的电信号需要采用检测电路实现对电信号的测量，常用的光电检测电路涉及了放大器、滤波器、乘法器、反馈电路等，这些电路中也蕴含丰富的思政元素。滤波器的作用是滤除信号中的特定波段频率，它是抑制和防止干扰的一项重要措施。在目前复杂的国际形势面前，特别是后疫情时代，当代大学生需要具备一定的思辨能力，从国家发展和民族复兴的高度认识自己、把握自己，正确的人生观、价值观和世界观，强烈的民族自豪感和扎实的理论知识就是我们的正确辨别真伪的武器，有了这些我们不再迷茫。

反馈分为负反馈和正反馈。前者使电路输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定。学生可以通过负反馈的方式，以坚定的思想信念消除国际不良思潮带来的负面影响，稳定思想动态。后者使电路输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，放大控制作用。学生可以采用正反馈的方式，增强社会主义核心价值观的积极影响，不断地提升和完善自己。

2.2.4 光电测试系统

本课程学习的最终目标是学以致用，光电测试系统的设计与分析最为重要。光电检测系统一般由多个子电路和元器件搭建而成，每个电路或元器件的参数都对系统的性能产生一定的影响。例如在三极管放大电路中，只有合适的偏置电阻才能使放大电路正常工作，否则可能出现截止失真或者饱和失真;光电池、光电二极管和三级管都是有极性的，需要接入正确的偏置电压，它们才能正常工作。每个电路或元器件都可看作系统的成员，它们必须满足一定的约束条件，必须团结协作，才能够满足电路性能的设计要求，学生通过电路设计与分析的耳濡目染，不断培养团结协作的精神，增强法纪观念。

2.3 实践教学环节的思政教育

实践教学环节是提高学生各种能力的舞台，更容易融入思政教育。传统实验课程教学采取一组两人的分组实验形式，要求每位学生两人分工明确、相互配合，细心严格操作仪器设备，认真仔细观察并记录实验数据和波形，分析其中蕴含的特性规律，共同完成实验任务。为了更好地提高学生参与的积极性，对实验内容和方式进行创新，利用现有的应用模块搭建不同功能的光电测试系统，实现智能控制、红外报警、遥控等功能，与实际应用相联系，增加实验的趣味性;开设开放性实验，依托实践课题项目，引导学生参加大学生电子设计竞赛、智能车设计大赛等等。学生于实践中认识、学习并运用光电器件，与此同时，提高科学精神，培养团队协作精神，开拓创新思维等等。

3 结束语

光电测试技术作为测控技术与仪器的重要专业课程，蕴含着丰富的思政元素，将思政教育贯穿于教学的全过程，不仅显性地传授学生丰富的专业知识，而且隐性地培养了学生的各项能力，进一步引导学生树立正确的三观，实现知识传授、能力培养、价值引领三者的有机融合，真正达到教书育人的目的。

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