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“光电子技术”课程教学研究

摘要:在地方性高校应用型人才培养模式的定位下,“光电子技术”课程应以培养学生具有解决实际光电问题的知识和技能为目标。文章对现有“光电子技术”课程内容进行了优化整合,增加了前沿模块和应用模块,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,提高了学生的课堂参与度;建立了分层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;拓展了课程考核内容,改变了评价方式,进一步保障了各项改革措施的最终落实。

关键词:应用型人才培养;光电子技术;课程内容;教学方法

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]。

1调整课程教学内容

1.1删旧增新,整合课程内容。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。1.2增加技术应用及市场需求的教学内容。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。

2采用多元化的教学方法和手段

2.1教学媒体的现代化。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。2.2教学方法的多样化。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。2.3翻转课堂,加强学生参与。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。

3实验教学分层设计

3.1基础实验方案。根据“光电子技术”课程内容设置,引入配套课程逻辑主线发光源与光辐射的基本定律光束的调制与扫描光辐射的传播光辐射的探测技术应用模块课程内容光电显示技术源加载传输探测显示前沿模块基础实验项目,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。3.2设计性实验方案。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

4多元化、过程化评价

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。

5总结语

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。

参考文献:

[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.

作者:胡丽 傅强 单位:合肥师范学院

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