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“光電子技術(shù)”課程中誘導(dǎo)式教學(xué)方法的創(chuàng)新探索 張艷 (安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院,安徽蕪湖241000) 【摘要】光電子產(chǎn)業(yè)作為21世紀(jì)具有代表性的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,對(duì)當(dāng)今世界科技發(fā)展起到巨大驅(qū)動(dòng)力的作用。而光電子技術(shù)則是電子信息科學(xué)類專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科,本文從分析該課程在本科教學(xué)階段的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題出發(fā),通過(guò)剖析學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)及光電子技術(shù)在教學(xué)模式中存在的問(wèn)題,把科學(xué)研究引入課堂,采用誘導(dǎo)式教學(xué)方法和多元化的考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)光電子技術(shù)的教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新性探索。實(shí)踐表明這些教學(xué)探索極大程度的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高了光電子技術(shù)的教學(xué)效果。 關(guān)鍵詞光電子技術(shù);教學(xué)方法;誘導(dǎo)式教學(xué) 基金項(xiàng)目:安徽工程大學(xué)引進(jìn)人才項(xiàng)目(xxYQ002) 作者簡(jiǎn)介:張艷(1983),女,漢族,博士,安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院,講師。 0引言 隨著國(guó)家信息化建設(shè)的逐步深入,我國(guó)采取了一系列積極、穩(wěn)妥、有效的措施促進(jìn)電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)高速、持續(xù)、健康的發(fā)展。從xx年開(kāi)始國(guó)家計(jì)委組織實(shí)施光電產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)計(jì)劃,光電專項(xiàng)產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)1是:(1)根據(jù)我國(guó)在光電子研究開(kāi)發(fā)方面所具有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和資源特點(diǎn),重點(diǎn)支持一批技術(shù)水平高、市場(chǎng)前景好的光電產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí),并盡快形成規(guī)模生產(chǎn)。(2)“十五”期間初步形成具有一定自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的光電產(chǎn)業(yè)體系。通過(guò)對(duì)我國(guó)已有技術(shù)和資源優(yōu)勢(shì)并在國(guó)際市場(chǎng)有競(jìng)爭(zhēng)力的光電子產(chǎn)品的重點(diǎn)支持,力爭(zhēng)在“十五”期間使國(guó)內(nèi)光電產(chǎn)業(yè)能夠滿足國(guó)內(nèi)各行業(yè)的需要,并進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。(3)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和項(xiàng)目建設(shè)的帶動(dòng),扶持光電產(chǎn)業(yè)基地的形成。光電信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,使得具有光電信息技術(shù)知識(shí)背景的從業(yè)人員的需求逐年增加。作為培養(yǎng)專業(yè)人才的搖籃,近年來(lái),很多高校相繼開(kāi)設(shè)了光電信息工程專業(yè)。它以培養(yǎng)可從事光學(xué)工程、光通信、圖象與信息處理等技術(shù)領(lǐng)域的科學(xué)研究及相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造、開(kāi)發(fā)及應(yīng)用等工作的應(yīng)用型人才為目的。 而光電子技術(shù)作為光電信息工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,從了解光電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用開(kāi)始,通過(guò)學(xué)習(xí)光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),以光學(xué)系統(tǒng)的源、傳輸通道、信息加載、探測(cè)、信號(hào)處理、顯示和存儲(chǔ)為主線,引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)、全面的學(xué)習(xí)光電子技術(shù)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)應(yīng)使學(xué)生對(duì)光電子技術(shù)中的基本概念、基本技術(shù)和基本器件有比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課打下基礎(chǔ)。 本文從分析光電子技術(shù)課程在本科教學(xué)階段的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題出發(fā),通過(guò)剖析學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)及光電子技術(shù)在教學(xué)模式中存在的問(wèn)題,把書本上的內(nèi)容與當(dāng)前光電信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀相結(jié)合,采用誘導(dǎo)式教學(xué)把科學(xué)研究引入課堂,對(duì)光電子技術(shù)的教學(xué)思路進(jìn)行創(chuàng)新性探索。實(shí)踐表明這些教學(xué)探測(cè)極大程度的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高了光電子技術(shù)的教學(xué)效果。 1光電子技術(shù)的教學(xué)現(xiàn)狀及問(wèn)題 就光電子技術(shù)這門課程而言,由于教學(xué)內(nèi)容的邏輯推導(dǎo)內(nèi)容較多,要求以大學(xué)數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),具備物理學(xué),材料學(xué),電路電子等多學(xué)科的知識(shí)和理論體系,導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)其缺乏興趣,進(jìn)而影響到教學(xué)的效果。 盡管近年來(lái),隨著的電子設(shè)備走進(jìn)課堂,授課方法也日趨多樣,如、“現(xiàn)代化多媒體與傳統(tǒng)板書”相結(jié)合的教學(xué)方法、“圖片演示與實(shí)物展示”相結(jié)合的教學(xué)方法、“課堂講授與小組討論”相結(jié)合的教學(xué)方法等2。對(duì)傳統(tǒng)意義上的教學(xué)模式進(jìn)行了改革,如,講解到激光原理與技術(shù)這一章節(jié)的時(shí)候,在課件中放上激光器以及激光光束的圖片,把文字描述的內(nèi)容以實(shí)實(shí)在在的實(shí)物圖片展現(xiàn)在學(xué)生的眼前,加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和接受。這些教育教學(xué)方法的改革在很長(zhǎng)的一段時(shí)間的確取得了很好的教學(xué)效果。 然而,隨著的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在的大學(xué)生可以從互聯(lián)網(wǎng)上獲取海量信息,僅僅是一副圖,一個(gè)裝置器件已經(jīng)無(wú)法引起學(xué)生過(guò)多的關(guān)注。那么,如何吸引到學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,把光電子技術(shù)基礎(chǔ)這門光電信息工程專業(yè)基礎(chǔ)課講解的生動(dòng),打開(kāi)學(xué)生通往光電子技術(shù)領(lǐng)域的大門,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課打下基礎(chǔ)是我們亟需解決的問(wèn)題。 2誘導(dǎo)式教學(xué)方法 傳統(tǒng)意義上的誘導(dǎo)式教學(xué)方法早在20世紀(jì)80年代被提出,其理論依據(jù)出自論語(yǔ)-述而:“不憤不啟,不悱不發(fā),舉一隅不以三隅反,則不復(fù)也。”意思是只有當(dāng)學(xué)生百思而不得其解時(shí),教師才可以有選擇的啟發(fā)他,當(dāng)學(xué)生心里明白但不知如何表達(dá)時(shí)再去開(kāi)導(dǎo)他,如果學(xué)生不能舉一反三,就先不要往下進(jìn)行了。因而誘導(dǎo)式教學(xué)應(yīng)當(dāng)是“啟發(fā)”和“引導(dǎo)”相結(jié)合,通過(guò)“啟發(fā)”和“引導(dǎo)”學(xué)生,使得學(xué)生在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)做到觸類旁通,提高教學(xué)效率。 而大學(xué)教育賦予了“誘導(dǎo)式教學(xué)”新的含義,除具有傳統(tǒng)意義上的誘導(dǎo)式教學(xué)的思想以外,還包含了用發(fā)展的眼光看待書本上的知識(shí)體系,把科學(xué)研究、最新的科技發(fā)明、科技產(chǎn)品引入課堂。就光電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課程而言,可以從光電產(chǎn)業(yè)的最新科研成果中提煉出與課本知識(shí)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的的內(nèi)容,通過(guò)光電產(chǎn)業(yè)的新發(fā)明,新應(yīng)用吸引學(xué)生的注意力,在講解這些發(fā)明或應(yīng)用的過(guò)程中傳授教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)光電子技術(shù)的興趣。以光電子技術(shù)3中“偏振起偏檢偏”這一知識(shí)點(diǎn)為例,如果僅僅從書本上給出的概念出發(fā)講解:(1)偏振指的是振動(dòng)方向?qū)τ趥鞑シ较虻牟粚?duì)稱性;(2)自然光得到偏振光的過(guò)程稱之為起偏,所用器件為起偏器;(3)檢測(cè)某一光束是否為偏振光的過(guò)程稱之為檢偏,所用器件為檢偏器。抑或在多媒體課件上放置光束起偏/檢偏的圖片,都不能起到很好的教學(xué)效果。為了吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生對(duì)“光的傳播”這一教課內(nèi)容的興趣和求知欲,同時(shí)擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面,可以從近階段的熱門話題個(gè)人全息手機(jī)(takee手機(jī))引入,takee手機(jī)的亮點(diǎn)之一是可以使用戶從各個(gè)角度都能感受到浮在屏幕上的全息立體3D效果,進(jìn)而聯(lián)系到學(xué)生身邊的光電信息技術(shù)3D電影,觀眾要戴上一副特制的眼鏡,而這副眼鏡就是一對(duì)透振方向互相垂直的偏振片,由此把重點(diǎn)落到“偏振”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)上,讓學(xué)生在一個(gè)輕松的教學(xué)氛圍中不僅學(xué)到了新知識(shí),(下轉(zhuǎn)第82頁(yè))(上接第86頁(yè))而且知道新知識(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域和當(dāng)前發(fā)展的現(xiàn)狀,擴(kuò)寬了學(xué)生的知識(shí)面和眼界。 因此,大學(xué)課堂中的誘導(dǎo)式教學(xué)方法應(yīng)該:(1)培養(yǎng)學(xué)生具有批判性思維;(2)具有科學(xué)的想象力;(3)具備自我塑造和發(fā)展能力。在此基礎(chǔ)上,“以點(diǎn)帶面”提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。 3多元化的考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 北京航空航天大學(xué)校長(zhǎng)前校長(zhǎng)曹傳鈞教授在本科教學(xué)上,提出“講一、練二、考三”的教學(xué)模式。指出學(xué)生的學(xué)習(xí)效果體現(xiàn)在:(1)知識(shí)面的寬窄;(2)學(xué)習(xí),實(shí)踐的經(jīng)歷;(3)自學(xué)的能力;(4)是否具備創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性能力,具有獨(dú)立的見(jiàn)解等幾個(gè)方面4。那么單純的一張?jiān)嚲?,一次考試就不能夠作為學(xué)生掌握知識(shí)的依據(jù)。 而光電子技術(shù)基礎(chǔ)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的一門課程,這就要求其課程的考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該具備多元化,多樣性的要求。整個(gè)課程的考試分為三部分:(1)理論部分的考核:可以采取閉卷考試了解學(xué)生對(duì)基本概念,基本理論的掌握程度,或者把基本理論深入剖析,采用開(kāi)卷考試的方式,考察學(xué)生運(yùn)用書本知識(shí)分析問(wèn)題的能力;(2)實(shí)驗(yàn)部分的考核:通過(guò)實(shí)驗(yàn)不僅能夠加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握,實(shí)驗(yàn)本身更是對(duì)整個(gè)章節(jié),甚至整個(gè)課程內(nèi)容的一個(gè)體現(xiàn),如電光調(diào)制實(shí)驗(yàn),旨在讓學(xué)生掌握晶體電光調(diào)制的原理和實(shí)驗(yàn)方法,但是該實(shí)驗(yàn)從激光發(fā)射出的光波經(jīng)由起偏器,電光晶體,1/4波片,檢偏器之后被光電探測(cè)器接收,通過(guò)信號(hào)處理,學(xué)生可以在示波器上觀察到作用到電光晶體上的調(diào)制信號(hào)曲線和光電探測(cè)器解調(diào)后的信號(hào)曲線。而這么一套設(shè)備展現(xiàn)出來(lái)的就是一個(gè)完整的光電系統(tǒng)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中可以運(yùn)用光電系統(tǒng)的知識(shí)搭建好實(shí)驗(yàn)線路,確定光路信號(hào)的走向,通過(guò)示波器顯示的信號(hào)曲線分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,思考該問(wèn)題出現(xiàn)的原因以及采用何種解決這些問(wèn)題,從而考察了學(xué)生對(duì)于光電調(diào)制內(nèi)容的掌握程度,促使學(xué)生從實(shí)踐中意識(shí)到理論知識(shí)的重要性,提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力;(3)課程設(shè)計(jì)部分:課程設(shè)計(jì)旨在學(xué)生根據(jù)授課內(nèi)容,通過(guò)自學(xué)擴(kuò)大自己的知識(shí)面,結(jié)合日常生活中使用的光電子產(chǎn)品,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的想象力和創(chuàng)新能力。整個(gè)成績(jī)采用百分制的標(biāo)準(zhǔn),三部分的分值分配以60%+15%+25%的形式評(píng)判學(xué)生對(duì)光電子技術(shù)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)掌握程度。 通過(guò)對(duì)兩屆學(xué)生的采用誘導(dǎo)式教學(xué)和多元化考核評(píng)價(jià)的教學(xué),其實(shí)踐表明這些教學(xué)探索極大程度的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,達(dá)到了光電子技術(shù)的教學(xué)效果。 4結(jié)束語(yǔ) 光是人們最為熟悉的現(xiàn)象之一,從17世紀(jì)關(guān)于光的本質(zhì)的兩大對(duì)立學(xué)說(shuō)到21世紀(jì)的信息時(shí)代,光電信息技術(shù)已經(jīng)滲透到人們?nèi)粘I钪校斯怆娮蛹夹g(shù)專業(yè)的學(xué)生需要深入系統(tǒng)地學(xué)習(xí)光電子技術(shù)外,微電子技術(shù)、材料、電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的學(xué)生也需要了解光電的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)。探索誘導(dǎo)式教學(xué)方法在光電子技術(shù)課程的新模式和多元化的考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),把光電基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)與當(dāng)前光電信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀相結(jié)合,使學(xué)生較好地掌握所學(xué)知識(shí),把握知識(shí)點(diǎn)的學(xué)術(shù)前沿,為學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) 國(guó)家計(jì)委.國(guó)家計(jì)委組織實(shí)施光電子產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)計(jì)劃J.中電網(wǎng),xx,2,2
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