大學(xué)光學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)范文

時(shí)間:2023-04-04 09:45:17

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大學(xué)光學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

篇1

關(guān)鍵詞:對(duì)分課堂;教學(xué)改革;工程光學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)11-0091-02

一、引言

《工程光學(xué)》課程主要包括幾何光學(xué)和物理光學(xué)兩大部分。作為開(kāi)展光學(xué)理論和光學(xué)技術(shù)教育的專(zhuān)業(yè)課,它對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)其他光電專(zhuān)業(yè)課程、培養(yǎng)綜合能力具有十分重要的意義。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),能夠使學(xué)生了解本專(zhuān)業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì),掌握與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的光學(xué)知識(shí),具備運(yùn)用工程基礎(chǔ)知識(shí)和本專(zhuān)業(yè)基本理論知識(shí)解決問(wèn)題的能力,以及具有系統(tǒng)的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷[1]。

結(jié)合作者近幾年的一線(xiàn)教學(xué)經(jīng)歷,目前該課程的教學(xué)狀況存在的主要問(wèn)題如下:幾何光學(xué)內(nèi)容學(xué)生之前未接觸過(guò),內(nèi)容開(kāi)始就引入光線(xiàn)概念對(duì)光波進(jìn)行光路計(jì)算,學(xué)生理解掌握上難度較大,而后又涉及各類(lèi)光學(xué)系統(tǒng)、光度學(xué)和色度學(xué)、像差理論、像質(zhì)評(píng)價(jià)、光學(xué)設(shè)計(jì)等內(nèi)容,涵蓋范圍較廣。由于本專(zhuān)業(yè)的課程體系設(shè)置中有關(guān)光學(xué)的課程較少,學(xué)生對(duì)該部分內(nèi)容的整體掌握度較差。物理光學(xué)內(nèi)容中的干涉與衍射部分與《大學(xué)物理》課程內(nèi)容結(jié)論上有很大部分重疊,但理性更強(qiáng),學(xué)生接受程度下降,導(dǎo)致積極性不高。

此外本課程一般開(kāi)設(shè)在大二第二學(xué)期,對(duì)大二學(xué)生來(lái)說(shuō),專(zhuān)業(yè)課課程任務(wù)比較重。在對(duì)本門(mén)課程投入時(shí)間和精力有限的條件下,想掌握該門(mén)課程重點(diǎn)內(nèi)容可以說(shuō)是難上加難。體現(xiàn)在課堂表現(xiàn)上,學(xué)生抬頭率和師生互動(dòng)程度都不太理想;而在課后作業(yè)上,不少學(xué)生采取抄襲的形式來(lái)完成作業(yè),沒(méi)有達(dá)到教師布置作業(yè)的目的。因此在學(xué)期末考試環(huán)節(jié),學(xué)生普遍存在臨時(shí)抱佛腳,突擊看教材背作業(yè)的情況。

為提升《工程光學(xué)》課程的課堂教學(xué)效果,同時(shí)也為增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性提供一定的參考,作者結(jié)合“對(duì)分課堂”在其講授的另一門(mén)課程中的實(shí)踐總結(jié),探索如何利用“對(duì)分課堂”對(duì)《工程光學(xué)》課程進(jìn)行教學(xué)改革。

二、《工程光學(xué)》課程的“對(duì)分課堂”設(shè)計(jì)

復(fù)旦大學(xué)教師教學(xué)發(fā)展中心特聘研究員、心理系博導(dǎo)張學(xué)新教授融合講授式課堂與討論式課堂的優(yōu)點(diǎn),于2014年提出“對(duì)分課堂”的教學(xué)模式[2]?!皩?duì)分課堂”將教學(xué)過(guò)程分為教師的課堂講授、學(xué)生課后的內(nèi)化吸收和學(xué)生的課堂討論這三個(gè)相互聯(lián)系的過(guò)程,如圖1所示[3]。其核心思想是將課堂時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況分配給教師講授和學(xué)生討論,并且將教師講授與學(xué)生討論隔堂進(jìn)行,保證學(xué)生討論前有足夠的時(shí)間進(jìn)行知識(shí)內(nèi)化吸收[4]。

《工程光學(xué)》課程是作者所在學(xué)院面向大二學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課,課程共占16周64學(xué)時(shí),每周上課二次,連續(xù)2節(jié),每節(jié)45分鐘。由于《工程光學(xué)》課程內(nèi)容涉及知識(shí)點(diǎn)較多,如一開(kāi)始就對(duì)全部?jī)?nèi)容開(kāi)展“對(duì)分課堂”模式,擔(dān)心難以把握課程進(jìn)度進(jìn)而影響教學(xué)效果。因而考慮對(duì)該門(mén)課程重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行“對(duì)分課堂”教學(xué)模式試驗(yàn),效果突出的話(huà)推廣到整門(mén)課程。下面以幾何光學(xué)中的“光路計(jì)算”知識(shí)點(diǎn)為例進(jìn)行闡述:

1.第一次課:教師首先介紹光線(xiàn)、法線(xiàn)、光軸、頂點(diǎn)、正方向、曲率半徑、截距、孔徑角等基本概念,著重講授曲率半徑、截距、夾角(光軸、光線(xiàn)、法線(xiàn)三者間的夾角)的符號(hào)規(guī)則,進(jìn)而以實(shí)際光線(xiàn)為例,運(yùn)用學(xué)生已有的正弦定律知識(shí)進(jìn)行光路計(jì)算,并舉實(shí)例進(jìn)行光路計(jì)算推演。

2.課堂之外:學(xué)生掌握了教師講授的基本內(nèi)容以及重點(diǎn)難點(diǎn)后,將光路計(jì)算擴(kuò)展到近軸光線(xiàn)的計(jì)算上,進(jìn)而得出近軸區(qū)的成像公式。該成像公式是“光路計(jì)算”知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)內(nèi)容,學(xué)生運(yùn)用該公式完成相應(yīng)作業(yè)。該環(huán)節(jié)由學(xué)生課后自主完成,老師可以制定一些任務(wù)要求,如做讀書(shū)筆記的“亮閃閃”,提問(wèn)題的“考考你”,尋求解決問(wèn)題的“幫幫我”。任務(wù)要求可以根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行設(shè)計(jì),既能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性又能體現(xiàn)差別化。

3.第二次課:學(xué)生分組討論自己學(xué)過(guò)并掌握的內(nèi)容,小組之間、學(xué)生與教師之間進(jìn)行互動(dòng)交流,將學(xué)生學(xué)習(xí)消化知識(shí)點(diǎn)后提出的疑點(diǎn)難點(diǎn)通過(guò)該環(huán)節(jié)達(dá)到學(xué)習(xí)掌握的目的。由于該討論環(huán)節(jié)與講授環(huán)節(jié)分為兩次課進(jìn)行,學(xué)生經(jīng)過(guò)課堂之外的內(nèi)化吸收后再討論可以提高討論效果,從而更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

總結(jié)

“對(duì)分課堂”教學(xué)模式下教師是課程課堂教學(xué)的主導(dǎo)者,學(xué)生是課堂內(nèi)外學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體。在師生積極的良性互動(dòng)過(guò)程中,能促進(jìn)學(xué)生自學(xué)能力、應(yīng)用知識(shí)能力、合作能力、表達(dá)交流能力的提升。在《工程光學(xué)》課程實(shí)施“對(duì)分課堂”教學(xué)模式過(guò)程中,如何克服學(xué)生學(xué)期末動(dòng)機(jī)不足、作業(yè)抄襲等現(xiàn)象,如何制定有效且合理的作業(yè)評(píng)價(jià)機(jī)制等都是實(shí)施過(guò)程中需重點(diǎn)考慮并解決的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn):

[1]杭州電子科技大學(xué)教務(wù)處.測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃[Z].杭州電子科技大學(xué)本科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,2015.

[2]張學(xué)新.對(duì)分課堂:大學(xué)課堂教學(xué)改革的新探索[J].復(fù)旦教育論壇,2014,12(5):5-10.

[3]王舒.對(duì)分課堂在英語(yǔ)視聽(tīng)說(shuō)課程的應(yīng)用效果研究[D].汕頭大學(xué),2016.

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Practice and Reflection on Improving the Teaching Effect of "C++ Programming" Course by PAD Teaching

XU Ying1,GU Yu2

(a.College of Life Information Science and Instrument Engineering;

b.School of Automation,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou 310018,China)

篇2

Abstract: Engineering optics, which has strongly technology and practice, is a major curriculum for optical information science and technology. In this paper, the problems arising during the teaching process of engineering optics in college of science in CTGU are analyzed. We discuss the optimization of the contents and the transformation of teaching method. Furthermore, we propose the methods for virtual practical education, which require students to take into practice to improve their ability of practical and also to train their scientific thinking.

關(guān)鍵詞: 工程光學(xué);理論教學(xué)體系;虛擬實(shí)踐教學(xué)

Key words: engineering optics;theoretical teaching system;virtual practical education

中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2013)06-0240-03

0 引言

“工程光學(xué)”是光信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)一門(mén)十分重要的專(zhuān)業(yè)課,要求學(xué)生不僅從理論上掌握幾何光學(xué)和物理光學(xué)的基本概念、基本理論和基本思想[1][2]。更重要的是掌握一些相關(guān)的實(shí)踐技術(shù),為后續(xù)的光學(xué)檢測(cè),光纖通訊等課程的教學(xué)打下基礎(chǔ)。

目前在國(guó)內(nèi)的高校中,浙江大學(xué)[3],天津大學(xué)[4]等重點(diǎn)院校在工程光學(xué)的教學(xué)上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),在以下幾個(gè)方面值得學(xué)習(xí)和借鑒,一是注重科學(xué)思想的培養(yǎng);二是注重課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合;三是注重動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

從我院該課程的教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看,目前存在兩方面的問(wèn)題,其一是將理論和應(yīng)用兩門(mén)課程分開(kāi)教學(xué),一定程度上割裂了其內(nèi)在的聯(lián)系;其二是限于經(jīng)濟(jì)條件,在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)上還存在很大的困難,導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力缺失,與我校培養(yǎng)“應(yīng)用型”學(xué)生的目標(biāo)不符合。本文為解決這一問(wèn)題,探索了課程的優(yōu)化和教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變與虛擬實(shí)踐教學(xué),加入仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方法,加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維的培養(yǎng),提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

1 理論教學(xué)體系優(yōu)化

1.1 《物理光學(xué)》和《應(yīng)用光學(xué)》的理論課教學(xué)的優(yōu)化

“工程光學(xué)”課程主要講授幾何光學(xué)和物理光學(xué)方面的基礎(chǔ)理論、基本方法和典型光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)例和應(yīng)用。因此,該課程不但是學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論必不可少的,更是培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用和實(shí)踐能力的重要課程。[5][6]

我院對(duì)“工程光學(xué)”課程的講授主要是《物理光學(xué)》和《應(yīng)用光學(xué)》這兩門(mén)課。這兩門(mén)課程特點(diǎn)各異,因此,有必要優(yōu)化《應(yīng)用光學(xué)》和《物理光學(xué)》的理論課教學(xué),找出它們的邏輯聯(lián)系和知識(shí)延續(xù)性,加強(qiáng)其內(nèi)在聯(lián)系,使之成為一個(gè)體系,從而在學(xué)習(xí)上具有連續(xù)性,提高教學(xué)效果;另外,通過(guò)合理的選擇教學(xué)章節(jié)以及安排教學(xué)課時(shí),從而在教學(xué)中做到有的放矢,加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)思想的形成。比如:對(duì)于全反射這部分內(nèi)容的教學(xué),在應(yīng)用光學(xué)和物理光學(xué)的教學(xué)中都有涉及,在應(yīng)用光學(xué)中偏重于其條件與結(jié)果,在物理光學(xué)的中重點(diǎn)講授其物理本質(zhì),這樣做到前后結(jié)合,由淺入深,逐步推進(jìn)。做到能懂、會(huì)用。

1.2 課堂教學(xué)方式的優(yōu)化 現(xiàn)代教學(xué)理念主張教學(xué)活動(dòng)以學(xué)生為主體,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研能力為目標(biāo),突破以知識(shí)傳授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式,教師的主要作用是啟發(fā)與引導(dǎo)學(xué)生去自主學(xué)習(xí)和探索研究。[8]

1.2.1 開(kāi)展啟發(fā)討論式教學(xué) 教師采取由問(wèn)題帶動(dòng)教學(xué)的方法。從問(wèn)題的引出、分析到尋找解決的方案,努力引導(dǎo)學(xué)生去積極思考與討論,培養(yǎng)他們自主分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

教師在介紹一個(gè)知識(shí)點(diǎn)之前,針對(duì)部分重點(diǎn)內(nèi)容靈活采取課堂小討論和專(zhuān)題研討的教學(xué)模式[8],發(fā)揮教師的主導(dǎo)地位,提高學(xué)生的主體地位,體現(xiàn)以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,媒體為核心的教學(xué)原則,進(jìn)而有效的提高教學(xué)效果。比如:在對(duì)應(yīng)用光學(xué)像差理論進(jìn)行教學(xué)時(shí),由于像差的種類(lèi)很多,條件不同,現(xiàn)象各異,學(xué)生容易混淆概念且對(duì)產(chǎn)生各種像差的條件以及現(xiàn)象思路不清晰。因此,在課堂教學(xué)時(shí),可以讓學(xué)生討論各種像差產(chǎn)生的條件及現(xiàn)象。

1.2.2 歸納總結(jié)法 教學(xué)過(guò)程中突出重點(diǎn)和難點(diǎn),并根據(jù)教學(xué)大綱課時(shí)數(shù)及其前導(dǎo)與后繼課程的關(guān)系,合理安排各章節(jié)內(nèi)容。每學(xué)完一章后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容及時(shí)進(jìn)行總結(jié)、歸納,讓學(xué)生對(duì)本章有一個(gè)總體的把握,以便學(xué)生復(fù)習(xí)[9]。比如:對(duì)于平行平板的干涉中關(guān)于定域的概念,對(duì)于初學(xué)者而言,這個(gè)概念較為晦澀難懂,因此,可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于平行平板干涉的定域,楔形平板的定域進(jìn)行畫(huà)圖分析,這樣可以加深學(xué)生對(duì)定域的理解,并使學(xué)生更深入的理解平行平板干涉和楔形平板干涉的區(qū)別。

1.2.3 理論和實(shí)踐相結(jié)合 工程光學(xué)與技術(shù)課程理論性較強(qiáng),概念較為抽象,公式推導(dǎo)繁雜。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方式難以取得良好的教學(xué)效果。這是因?yàn)橐环矫?,學(xué)生對(duì)于抽象的光學(xué)概念沒(méi)有一個(gè)具體的認(rèn)識(shí),對(duì)復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)容易產(chǎn)生畏懼心理,從而降低了學(xué)習(xí)的興趣;另一方面,在教師授課過(guò)程中過(guò)于重視課本上的理論知識(shí)講解,大多采用灌輸式教學(xué)方式。雖然課堂信息量較大,但是學(xué)生對(duì)于光學(xué)知識(shí)的理解仍然停留在表面,無(wú)法應(yīng)用理論知識(shí)去解決實(shí)際的問(wèn)題,最終,導(dǎo)致理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用存在嚴(yán)重的脫離現(xiàn)象[10]。因此教師在課堂教學(xué)中,向?qū)W生傳授基礎(chǔ)理論和實(shí)際應(yīng)用兩者之間的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生具有理論聯(lián)系實(shí)際的本領(lǐng),明確教學(xué)的目的,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。

1.2.4 傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體課件相結(jié)合使用 “工程光學(xué)”課程圖多、知識(shí)面廣、公式推導(dǎo)復(fù)雜且具有一定抽象性[11]。應(yīng)用多媒體課件借助顏色、圖像、動(dòng)畫(huà)等多種技術(shù)將授課內(nèi)容圖文并茂的展示給學(xué)生,將抽象的教學(xué)內(nèi)容形象化,從而使學(xué)生加深了對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶,在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,水到渠成地上升到理性認(rèn)識(shí),極大程度的避免對(duì)知識(shí)“生吞硬咽”現(xiàn)象的產(chǎn)生[12];同時(shí)還可以節(jié)約課堂板書(shū)、推算和復(fù)雜的做圖的時(shí)間,能夠大幅度擴(kuò)展單位學(xué)時(shí)的授課信息量,從而有效提高了課堂效率和教學(xué)質(zhì)量,并解決了課程容量大與有限學(xué)時(shí)的矛盾。

優(yōu)化《應(yīng)用光學(xué)》和《物理光學(xué)》的理論課教學(xué),優(yōu)化課堂教學(xué)的方式,利用課程的特色將學(xué)生從被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)中解放出來(lái),留一部分章節(jié)讓學(xué)生自由學(xué)習(xí)并進(jìn)行討論,教師在過(guò)程中起到監(jiān)考和組織引導(dǎo)的作用,在一定程度上改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,避免“滿(mǎn)堂灌”。例如通過(guò)采用讓學(xué)生閱讀英文文獻(xiàn)的方式等;始終堅(jiān)持啟發(fā)式教學(xué),施行教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)并行的方法。

2 虛擬實(shí)踐教學(xué)

2.1 虛擬光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的創(chuàng)建 光學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)光學(xué)知識(shí)的重要環(huán)節(jié),但是我院限于經(jīng)濟(jì)條件,在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)上還存在很大的困難,導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力缺失,使教學(xué)效果受到很大的限制,而虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的輔助手段,可以克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的制約和弊端,可有效地解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的諸多問(wèn)題,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。目前有的高?;谔摂M技術(shù)展開(kāi)了虛擬實(shí)驗(yàn)的研究[13],但對(duì)于光學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)來(lái)說(shuō),效果并不理想。

基于以上的分析,本文采用MATLAB軟件技術(shù),結(jié)合光學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),對(duì)光學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究,并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的構(gòu)建,創(chuàng)建虛擬光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過(guò)該虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用,學(xué)生可以加深對(duì)光學(xué)知識(shí)的理解,啟發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,可為學(xué)生在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中建立良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,為獲取實(shí)驗(yàn)技能打好基礎(chǔ),同時(shí)也為相關(guān)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研發(fā)提供了一條新的途徑。

2.2 MATLAB與“工程光學(xué)”課程教學(xué)的結(jié)合 MATLAB是一種演算紙式科學(xué)算法語(yǔ)言[14], 由于它編寫(xiě)簡(jiǎn)單,編程效率高,易學(xué)易懂而被廣泛應(yīng)用。[15]

本文嘗試將其作為輔助手段應(yīng)用在教學(xué)中,一方面教師可利用MATLAB仿真光學(xué)現(xiàn)象制作多媒體課件,另一方面課后可讓學(xué)生利用該軟件模擬學(xué)習(xí)中遇到的光學(xué)問(wèn)題,以此鞏固已學(xué)知識(shí)。在光學(xué)仿真與教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)下列方式將MATLAB與光學(xué)課程教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái):一是以MATLAB為平臺(tái),開(kāi)發(fā)制作了光波導(dǎo)和激光等高等光學(xué)現(xiàn)象仿真程序,并運(yùn)用于計(jì)算機(jī)所支持的課堂教學(xué)中,以其作為演示實(shí)驗(yàn)配合光學(xué)理論的講授,很好地解決了真實(shí)實(shí)驗(yàn)因環(huán)境限制而不能進(jìn)入課堂的難題。二是利用的仿真與計(jì)算功能,鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)自主探索去研究光學(xué)課程中的一些更深入的問(wèn)題。在掌握理論知識(shí)的前提下,讓學(xué)生建立相應(yīng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型,然后利用MATLAB編寫(xiě)程序,去完成對(duì)知識(shí)的鞏固與拓寬。這是一種探索過(guò)程,也是為學(xué)生以后的研究工作奠定基礎(chǔ)。三是利用MATLAB的計(jì)算繪圖與優(yōu)化功能,啟發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)進(jìn)行改變,根據(jù)實(shí)際物理?xiàng)l件選擇符合要求的最優(yōu)值,并獲得最優(yōu)條件下的參數(shù)值,最終通過(guò)理論仿真來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐。[16]

完成實(shí)踐(參數(shù)獲?。碚摚ㄎ锢砟P徒ⅲ抡妫∕ATLAB數(shù)值計(jì)算及繪圖)——優(yōu)化(MATLAB參數(shù)改變及優(yōu)化)——實(shí)踐(最優(yōu)參數(shù)選?。┑倪^(guò)程,讓學(xué)生真切感受科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。

3 結(jié)束語(yǔ)

該課程體系的整合,將有利于光信息專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的提高,加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)和考核,學(xué)生的專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)及就業(yè)。課程體系的整合及建設(shè)是任重而道遠(yuǎn)的系統(tǒng)工程,只有進(jìn)一步改進(jìn)和完善兩課整合教學(xué)工作,從課程體系、學(xué)時(shí)分配、實(shí)驗(yàn)建設(shè)、教學(xué)手段和教學(xué)方法等各個(gè)環(huán)節(jié)總體規(guī)劃、協(xié)調(diào)建設(shè)和深化改革后,才能取得更好的教學(xué)效果。

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篇3

(赤峰學(xué)院 物理與電子信息工程學(xué)院,內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

摘 要:光學(xué)是物理專(zhuān)業(yè)中一門(mén)重要的基礎(chǔ)課程,為適應(yīng)社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需要,對(duì)光學(xué)課程在原有教學(xué)模式的基礎(chǔ)上在教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系和教學(xué)資源建設(shè)等方面進(jìn)行了全面系統(tǒng)地改革,并將部分改革成果應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)中,通過(guò)教學(xué)效果的比較檢驗(yàn)了部分改革的可行性與合理性.

關(guān)鍵詞 :光學(xué);應(yīng)用型;內(nèi)容體系

中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-260X(2015)04-0231-03

光學(xué)是高等院校物理專(zhuān)業(yè)中的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,是物理中最古老的一門(mén)學(xué)科之一,同時(shí),隨著激光的問(wèn)世,也使光學(xué)發(fā)展成為一門(mén)年輕的學(xué)科——現(xiàn)代光學(xué),如非線(xiàn)性光學(xué)、信息光學(xué)、光纖光學(xué)、量子光學(xué)等,光學(xué)具有了強(qiáng)大的生命力和不可估量的發(fā)展前途.

隨著學(xué)校學(xué)分制改革和應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革工作的開(kāi)展,對(duì)教學(xué)工作特別是專(zhuān)業(yè)教學(xué)工作,提出了更高的要求和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),如何把傳統(tǒng)的偏重于理論的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變成以培養(yǎng)能適應(yīng)社會(huì)需求的應(yīng)用型人才為目標(biāo)的創(chuàng)新性教學(xué)模式,是每一位專(zhuān)業(yè)課教師所面臨的巨大的挑戰(zhàn).在物理專(zhuān)業(yè)中,與其它專(zhuān)業(yè)課程相比較,光學(xué)在現(xiàn)代的科學(xué)與技術(shù)發(fā)展中,具有更強(qiáng)的應(yīng)用性,與人們的生活密切相關(guān),因此,在光學(xué)課程的教學(xué)中,也就面臨著更大的挑戰(zhàn).如何對(duì)現(xiàn)有的光學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)模式和學(xué)習(xí)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系進(jìn)行更注重應(yīng)用性的改革,是一個(gè)值得深入探討的課題.

對(duì)光學(xué)課程應(yīng)用性改革的可行性、改革過(guò)程中的具體問(wèn)題以及改革后的教學(xué)效果,只有在實(shí)踐中才能發(fā)現(xiàn)和得到證明,因此,在本教改項(xiàng)目的研究中,部分改革被應(yīng)用于2014至2015學(xué)年度第一學(xué)期,2013級(jí)物理學(xué)班的光學(xué)教學(xué)中.有關(guān)教學(xué)反饋的數(shù)據(jù)[1]將在文中被列出.

1 光學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容體系的重新構(gòu)建

當(dāng)今的光學(xué)課程教材,在內(nèi)容上以光學(xué)的基本概念、規(guī)律和基本的計(jì)算方法為主要結(jié)構(gòu).主要內(nèi)容是幾何光學(xué)、關(guān)于干涉和衍射的波動(dòng)光學(xué)和光的偏振,而現(xiàn)代光學(xué)的基本原理以及現(xiàn)代光學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用的內(nèi)容相對(duì)較少,并且由于課時(shí)數(shù)的限制,只能少學(xué)時(shí)的泛泛而過(guò).缺少與實(shí)際相關(guān)的應(yīng)用性光學(xué)知識(shí)的課程內(nèi)容,不符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求.

光學(xué)與其它物理學(xué)科一樣是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的學(xué)科.實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)光學(xué)來(lái)說(shuō)更重要,光本身就是一個(gè)特別抽象的物體,光的波粒二相性又給它披上了更神秘的面紗,只有通過(guò)光學(xué)實(shí)驗(yàn)才能讓我們實(shí)實(shí)在在地感受到光所表現(xiàn)出來(lái)的奇妙現(xiàn)象,從而更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.另外,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是學(xué)生動(dòng)手學(xué)習(xí)的過(guò)程,也是動(dòng)腦思考的過(guò)程,培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度,獲得更多的感性認(rèn)識(shí).光學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在光學(xué)課程中所占比例的增加,有利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng).

(1)課程內(nèi)容不唯一教材.采取以一本教材為主,多本教參為輔的方式選取課程內(nèi)容.不同版本、不同作者的光學(xué)教程,在知識(shí)點(diǎn)上都會(huì)面面俱到,但是由于作者本人的專(zhuān)業(yè)和喜好、面對(duì)的學(xué)生對(duì)象、所在院校等因素,側(cè)重點(diǎn)會(huì)有所不同.我們要靈活選取,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ).我校學(xué)生教材為華東師范大學(xué)姚啟鈞編著的《光學(xué)教程》.這本教材中關(guān)于光學(xué)的基本知識(shí)、概念和原理等敘述的比較全面,例題和習(xí)題也都是傳統(tǒng)光學(xué)中的經(jīng)典,通過(guò)字體大小的不同區(qū)分不同專(zhuān)業(yè)方向?qū)W生的普適性需求和特殊專(zhuān)業(yè)需求,比較適合我校物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生的教學(xué)要求.然而,相對(duì)于需要滿(mǎn)足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求下,首先需要在原有教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的修改:第一,適當(dāng)減小干涉和衍射所占總課時(shí)的比例;第二,增加幾何光學(xué)中與實(shí)際應(yīng)用更密切的內(nèi)容;第三,光的量子性部分刪除;第四,增大現(xiàn)代光學(xué)所占比例.其次,精選幾本典型的光學(xué)參考教材作為部分知識(shí)的補(bǔ)充和更深入的講解,并且也要求學(xué)生利用圖書(shū)館的資源,自主挑選參考教材學(xué)習(xí),擴(kuò)大知識(shí)范圍.

(2)在講述光學(xué)基本原理部分時(shí),適當(dāng)融入其在前沿科技領(lǐng)域中的應(yīng)用,找準(zhǔn)基礎(chǔ)理論與前沿應(yīng)用的結(jié)合點(diǎn),這樣避免了純的概念和公式的枯燥性,開(kāi)闊了學(xué)生的視野,激發(fā)了學(xué)生的興趣,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性.比如,講干涉內(nèi)容時(shí),介紹相關(guān)的納米技術(shù)的應(yīng)用,講雙折射晶體原理時(shí),向同學(xué)介紹晶體材料的最新進(jìn)展和應(yīng)用前景,講光的偏振時(shí),引入立體電影的原理,講光的全反射原理時(shí),介紹光纖的原理和應(yīng)用,有“光纖之父”的香港物理學(xué)家高錕獲得了2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).

(3)光學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件進(jìn)行增加,并根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)時(shí)間和順序進(jìn)行調(diào)整.原有光學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱只有18學(xué)時(shí)6個(gè)實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在增加到36學(xué)時(shí)共12個(gè)實(shí)驗(yàn),并根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件盡量增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),并希望在以后的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中,提高實(shí)驗(yàn)的硬件條件,為更多的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造必要的基礎(chǔ),以便更有利于激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.在下一學(xué)期,還將要開(kāi)設(shè)更能體現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力的光學(xué)拓展實(shí)驗(yàn)課.對(duì)光學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的時(shí)間做出調(diào)整,不再是所有理論知識(shí)講授完后統(tǒng)一進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這樣的弊端是使理論和實(shí)驗(yàn)完全地脫節(jié),起不到相互促進(jìn)理解的作用,調(diào)整后是在相關(guān)理論講授完后,馬上做相關(guān)的實(shí)驗(yàn).而且,根據(jù)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn),對(duì)有的知識(shí)點(diǎn)可以嘗試先做實(shí)驗(yàn)后講理論,讓學(xué)生帶著對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的疑惑去學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)可能教學(xué)效果會(huì)更好.每一章的內(nèi)容完畢后,都會(huì)增加演示實(shí)驗(yàn),由實(shí)驗(yàn)老師為學(xué)生演示相關(guān)內(nèi)容的演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生只是觀察,不參與實(shí)驗(yàn)的操作,是讓學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)融會(huì)貫通的過(guò)程,加深和鞏固對(duì)知識(shí)的理解.

2 豐富教學(xué)模式,嘗試多元教學(xué)方法

以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的專(zhuān)業(yè)教育,不是讓學(xué)生能熟背幾個(gè)公式、幾條定律,而是讓他們?cè)谙嚓P(guān)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題甚至是在任何問(wèn)題面前,能形成一個(gè)解決問(wèn)題的思維和方法,使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有一個(gè)立體化的理解,這也需要教學(xué)的立體化.

(1)對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn),從一個(gè)實(shí)際問(wèn)題出發(fā),帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)相關(guān)理論,使學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo)更強(qiáng).在有的知識(shí)點(diǎn)可以提出一些小的研究課題,讓學(xué)生組成研究小組去共同研究探討,把被動(dòng)接受變成主動(dòng)理解.

(2)現(xiàn)代化教學(xué)手段的應(yīng)用.現(xiàn)代教學(xué)手段的多媒體技術(shù),主要是把公式推導(dǎo)過(guò)程、聲音和動(dòng)畫(huà)演示等教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)PPT把教學(xué)內(nèi)容清晰、完整、形象生動(dòng)地展現(xiàn)出來(lái),能給學(xué)生更深刻的印象,達(dá)到良好的教學(xué)效果.由于光學(xué)課程光路圖較多,光學(xué)現(xiàn)象多樣,光學(xué)儀器眾多等特點(diǎn),利用PPT教學(xué)是非常地適合,能清晰、直觀地把光學(xué)過(guò)程呈現(xiàn)出來(lái),而且節(jié)省課堂時(shí)間,增加內(nèi)容信息量.然而,對(duì)于多媒體課件不可避免的局限性就是容易過(guò)快,像放電影一樣,學(xué)生思考的時(shí)間太短,特別是那些不能跟上老師講課思路的人,教學(xué)效果不好.這就要求在制作PPT課件時(shí),更加細(xì)化每一個(gè)步驟,盡量做到每一頁(yè)幻燈片中的每一個(gè)

關(guān)鍵詞 語(yǔ),每一個(gè)需要推導(dǎo)的公式,甚至光路圖中的每一條光線(xiàn)都要逐一出現(xiàn),這樣才能讓學(xué)生們有傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)中的那種感覺(jué),才能有更深刻的理解.

(3)在對(duì)課本的常規(guī)內(nèi)容教授過(guò)程中,穿插有關(guān)專(zhuān)業(yè)和前沿問(wèn)題的專(zhuān)題講座.我們課題組中有兩位年輕的光學(xué)方向畢業(yè)的研究生教師,他們把自己方向相關(guān)的更深入的問(wèn)題和與現(xiàn)代生活相關(guān)的最前沿的光學(xué)進(jìn)展以專(zhuān)題講座的方式講述給學(xué)生,開(kāi)拓學(xué)生的視野,豐富教學(xué)內(nèi)容.

(4)對(duì)課程中的部分可以深挖掘的知識(shí)點(diǎn)或難點(diǎn),可以讓學(xué)生以小論文的形式學(xué)習(xí),自己查閱資料去完成,培養(yǎng)學(xué)生能利用圖書(shū)館或網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)獲取新知識(shí)和解決新問(wèn)題的能力.

(5)加強(qiáng)交流.讓教師走出去,開(kāi)闊眼界,增加知識(shí);把相關(guān)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的人請(qǐng)進(jìn)來(lái),借鑒和學(xué)習(xí)兄弟院校光學(xué)教改的成功經(jīng)驗(yàn).有利于加快教改的完成,提高教改的質(zhì)量.

3 建立和完善多元化與過(guò)程化考核評(píng)價(jià)體系

沒(méi)有哪一種單一考核方式能全面綜合地體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)一門(mén)課程的學(xué)習(xí)理解情況,特別是對(duì)于像光學(xué)這樣一門(mén)既有多部分理論知識(shí),又有大量的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的課程.為了能全面地反映學(xué)生對(duì)該課程掌握的情況,更好地體現(xiàn)應(yīng)用性人才培養(yǎng)的要求,采取對(duì)該課程的整個(gè)教學(xué)階段內(nèi)的多元化、過(guò)程化考核評(píng)價(jià)體系.學(xué)生的成績(jī)不再是僅僅由一兩次的考試成績(jī)決定,而是把常規(guī)考核與過(guò)程考核相結(jié)合.把對(duì)學(xué)生的考核分布到每節(jié)課,每一次課堂上的師生互動(dòng)中,每一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作中,每一次作業(yè)中,甚至到了每次課的出勤、遲到、早退中.在本課程的改革中,我們嘗試把考核體系由多部分按照一定比例組成:出勤占5%,平時(shí)作業(yè)占5%,教學(xué)過(guò)程中平時(shí)綜合表現(xiàn)占10%,光學(xué)實(shí)驗(yàn)不再作為獨(dú)立的一門(mén)課程,而是作為光學(xué)課程的一部分,占30%,期中測(cè)試成績(jī)占10%,期末成績(jī)占40%,此外,還有10%的額外獎(jiǎng)勵(lì)分?jǐn)?shù),鼓勵(lì)學(xué)生們?cè)谶@門(mén)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)行為.

4 課程資源建設(shè)

豐富的課程資源是一個(gè)完整課程不可或缺的重要部分,是課程的基礎(chǔ),為學(xué)生更好地學(xué)習(xí)本課程提供必要的條件.本課程資源將會(huì)通過(guò)各種方式完全向?qū)W生和老師們公開(kāi)的,既方便了學(xué)生對(duì)本課程的整體了解和學(xué)習(xí)參考,也為我們課題組提供一個(gè)公開(kāi)地自我檢查評(píng)價(jià)的平臺(tái),能更好地建立和完善課程的改革.

(1)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、參考書(shū)目以及學(xué)生的具體情況,課題組成員獨(dú)立地進(jìn)行多媒體課件的開(kāi)發(fā)與建設(shè).以更接近于傳統(tǒng)板書(shū)授課的方式制作課件,同時(shí)也體現(xiàn)出多媒體課件的優(yōu)點(diǎn),力求使現(xiàn)代化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)更完美地結(jié)合在一起,達(dá)到更好的教學(xué)效果.

(2)根據(jù)現(xiàn)有條件,隨堂進(jìn)行所有教學(xué)視頻的錄制,既為學(xué)生的再學(xué)習(xí)提供資源,也為授課教師的自我評(píng)價(jià)和提高提供參考.

(3)光學(xué)題庫(kù)建設(shè)及基于題庫(kù)的自動(dòng)出題系統(tǒng)的開(kāi)發(fā).所建光學(xué)題庫(kù)由填空、選擇、作圖和計(jì)算等題型組成,并按照章節(jié)、分值和易、中和難三個(gè)難度等級(jí)進(jìn)行分類(lèi).自動(dòng)出題系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)提前設(shè)置好的參數(shù)從題庫(kù)中隨機(jī)選題,并自動(dòng)生成標(biāo)準(zhǔn)試卷.這種考核方式,具有更好的普遍性,合理性,減少主觀性,在一定程度上實(shí)現(xiàn)教考分離.

(4)網(wǎng)絡(luò)課程資源建設(shè).以上課程資源都將上傳到光學(xué)課程的網(wǎng)站上,網(wǎng)站模塊會(huì)不斷地完善,內(nèi)容也將會(huì)隨著課程內(nèi)容的更新而更新,最大程度上方便學(xué)生的學(xué)習(xí),為課程提供堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)支持.

5 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

教學(xué)效果是衡量一個(gè)教學(xué)改革是否成功的最關(guān)鍵因素,因此對(duì)對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行全面科學(xué)地評(píng)價(jià)是非常重要的.光學(xué)課程的應(yīng)用性教學(xué)改革的目標(biāo),不但要讓學(xué)生掌握更多的光學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí),更重要的是掌握解決相關(guān)問(wèn)題的方法,培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.因此,對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)將基于考核評(píng)價(jià)體系中考核內(nèi)容進(jìn)行綜合評(píng)價(jià).2013級(jí)物理學(xué)班的光學(xué)課程是在2012年制定的教學(xué)大綱下進(jìn)行教學(xué),在本學(xué)期的教學(xué)過(guò)程中,課題組在不影響原教學(xué)要求下,在適當(dāng)?shù)牡胤揭氡卷?xiàng)目的一些教改方案,通過(guò)實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)教改方案的可行性.教改方案的全面實(shí)施將會(huì)在充分論證后進(jìn)行.

6 總結(jié)

在學(xué)分制改革和應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革工作的指導(dǎo)下,以培養(yǎng)具有較強(qiáng)分析和解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題能力的應(yīng)用型人才為目標(biāo),對(duì)光學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系和教學(xué)資源建設(shè)等方面進(jìn)行了全面系統(tǒng)地改革,并將部分改革成果應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)中,通過(guò)教學(xué)效果的比較檢驗(yàn)教改的可行性與合理性.

參考文獻(xiàn):

〔1〕張研研.光學(xué)課程教學(xué)改革的思路與實(shí)踐[J].渤海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009.

〔2〕趙秀琴.關(guān)于《光學(xué)》課程的教學(xué)改革[J].太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2007.

〔3〕鐘金鋼.關(guān)于21世紀(jì)普通物理光學(xué)教學(xué)內(nèi)容及課程體系改革研究.2002.

篇4

關(guān)鍵詞:翻轉(zhuǎn)課堂 激光原理與技術(shù)課程 教學(xué)模式 教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào):G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C

DOI: 1().3969/j.issn.1672-8181.2015.03.005

1 我?!都す庠砼c技術(shù)》專(zhuān)業(yè)課存在問(wèn)題

我省許多理工類(lèi)院校的光信息、光電類(lèi)和大部分應(yīng)用物理專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)《激光原理與技術(shù)》課程。作為重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)或方向課,此課程:第一,具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性、前沿性和探討性;理論抽象,公式眾多,有相當(dāng)學(xué)術(shù)和技術(shù)含量的課程,教學(xué)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)概念缺乏準(zhǔn)確理解或概念和實(shí)際應(yīng)用“兩張皮”的現(xiàn)象。第二,課程教學(xué)內(nèi)容多,課程容量大。第三,由于激光技術(shù)、光電技術(shù)的發(fā)展日新月異,器件層出不窮,與新現(xiàn)象、新理論、新器件、新應(yīng)用有關(guān)的課程教學(xué)內(nèi)容也必須不斷地做出更新調(diào)整,

另外,《激光原理與技術(shù)》課程涵蓋知識(shí)點(diǎn)包括激光原理、激光技術(shù)兩部分,知識(shí)點(diǎn)明確,可以用一個(gè)實(shí)驗(yàn)、一個(gè)概念來(lái)組織教學(xué)內(nèi)容。課程具備開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施要求。

2 翻轉(zhuǎn)課堂在《激光原理與技術(shù)》課程中的實(shí)施方案

結(jié)合我?!都す庠砼c技術(shù)》課程特點(diǎn),在現(xiàn)有的翻轉(zhuǎn)課堂模型基礎(chǔ)上,我們?cè)O(shè)計(jì)了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)路線(xiàn)圖f如圖1)。主要由線(xiàn)上學(xué)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)和課后學(xué)習(xí)三部分組成。LMS作為教學(xué)實(shí)施的基礎(chǔ)性管理學(xué)習(xí)平臺(tái),可提供教學(xué)資源、學(xué)習(xí)過(guò)程記錄和互動(dòng)場(chǎng)所。

線(xiàn)上學(xué)習(xí)

課堂學(xué)習(xí)

課后學(xué)習(xí)

2.1 設(shè)計(jì)知識(shí)單元的策略

將課程按“知識(shí)塊”分成8個(gè)教學(xué)單元,即:激光的基本機(jī)理,激光諧振腔理論以及激光振蕩理論,連續(xù)和脈沖激光器的工作特性,選模技術(shù),放大技術(shù),穩(wěn)頻技術(shù)和激光短脈沖技術(shù)。每個(gè)教學(xué)單元可以由一次或多次課程完成,以便教師開(kāi)發(fā)課程視頻。

2.2 設(shè)計(jì)課程微課

第一,根據(jù)本專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容(突出難點(diǎn)、重點(diǎn)),設(shè)計(jì)微課。第二,每個(gè)教學(xué)單元可分成若干個(gè)模塊,以模塊為單位設(shè)計(jì)微課。第三,微課內(nèi)容包括微視頻、課間練習(xí)和每周作業(yè)。通過(guò)微視頻中的導(dǎo)讀內(nèi)容、課間練習(xí)和作業(yè),向?qū)W生提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)習(xí)者自主思考。

2.3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

2.3.1 線(xiàn)上學(xué)習(xí)

第一,通過(guò)慕課學(xué)習(xí)。讓學(xué)生假期在慕課平臺(tái)查找與激光器件有關(guān)的知識(shí),提前使學(xué)生進(jìn)入到課程中來(lái),在頭腦中初步形成激光器件的結(jié)構(gòu)框架,對(duì)激光器件的主要應(yīng)用等有簡(jiǎn)單的了解,簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)通過(guò)慕課學(xué)習(xí)。第二,通過(guò)微課學(xué)習(xí)。設(shè)置每周微課時(shí)間和作業(yè)提交截止時(shí)間。課間練習(xí)和每周作業(yè)可采用填空或選擇形式,每道題在截止日期之前允許學(xué)生提交3次,否則當(dāng)次作業(yè)記為0分。另外,在學(xué)生看完微課之后,對(duì)微課中的收獲和疑問(wèn)可以在討論區(qū)發(fā)帖。由教師團(tuán)隊(duì)或?qū)W生討論互動(dòng)給出解答,完成課題組布置的線(xiàn)上學(xué)習(xí)任務(wù)。

2.3.2 課堂學(xué)習(xí)

第一,分析每個(gè)教學(xué)單元的目標(biāo)、知識(shí)類(lèi)型、學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)情況和存在的問(wèn)題,確定教學(xué)策略,如“講授”、“自學(xué)”、“討論”、“實(shí)驗(yàn)”、“探究”等。第二,學(xué)生的獨(dú)立探索和協(xié)作學(xué)習(xí)。具體分為五個(gè)環(huán)節(jié):①明確問(wèn)題:根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生觀看微課時(shí)提出的疑問(wèn),總結(jié)出-些有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題;②獨(dú)立探究:從開(kāi)始時(shí)選擇性指導(dǎo)逐漸轉(zhuǎn)至為學(xué)生的獨(dú)立探究學(xué)習(xí)方面,讓學(xué)生在獨(dú)立學(xué)習(xí)中構(gòu)建自己的知識(shí)體系,注重和培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力;③協(xié)同學(xué)習(xí):通過(guò)“探究式案例”、“探究式實(shí)驗(yàn)”鼓勵(lì)學(xué)生以小組協(xié)作形式,采用對(duì)話(huà)、商討、爭(zhēng)論等形式進(jìn)行討論并實(shí)施;④交流展示:成果交流采用如:舉行展覽會(huì)、報(bào)告會(huì)、辯論會(huì)、小型比賽等;⑤考核評(píng)定:建立線(xiàn)上學(xué)習(xí)、課堂和課后學(xué)習(xí)各環(huán)節(jié)的考核評(píng)價(jià)。考核成績(jī)構(gòu)成為“課間練習(xí)20分+每周作業(yè)15分+課后研究報(bào)告和小論文5分+討論區(qū)及課堂活躍度10分+期末考試50分”。

2.3.3 課后學(xué)習(xí)

由課后的復(fù)習(xí),學(xué)生定期的答疑,學(xué)生完成的項(xiàng)目任務(wù)和課程論文構(gòu)成。

3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施案例――以光學(xué)諧振腔(FP腔)為例

3.1 線(xiàn)上學(xué)習(xí)

首先利用微課介紹實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,給出FP腔的輸出裝置,給出了連續(xù)波入射時(shí)單模光纖FP腔輸出光譜。提出問(wèn)題:如何解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢?接下來(lái)在微課上介紹描述上述激光現(xiàn)象的基本概念與相關(guān)規(guī)律。根據(jù)多光束干涉原理,可得垂直入射時(shí),光學(xué)FP腔的輸出與輸入光強(qiáng)之比為:

將光纖長(zhǎng)度,折射率(n=1.48)代人,可得其自由譜寬為50CHz,利用變換式,可得自由譜寬為0.4nm,理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一致。通過(guò)微課學(xué)習(xí),學(xué)生完成知識(shí)的內(nèi)化。課間提問(wèn),采用填空題:C02激光器波長(zhǎng)為10.6um,當(dāng)腔長(zhǎng)L=lm時(shí),自由譜寬為(),如果該激光器的光譜線(xiàn)寬度AVF=108Hz,則輸出為單模還是多模()。要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間完成課間作業(yè)的提交。

3.2 課堂學(xué)習(xí)

首先,提出問(wèn)題:腔端面反射率對(duì)輸出特性的有什么影響?讓學(xué)生在獨(dú)立學(xué)習(xí)中構(gòu)建自己的知識(shí)體系。然后,進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí),以4人為以小組,利用計(jì)算機(jī)對(duì)(1)式所描述的規(guī)律進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,將結(jié)果可視化,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。從圖上還可發(fā)現(xiàn)原本靜止的圖“動(dòng)”了起來(lái)。給學(xué)生很大的想象空間,這一環(huán)節(jié)是理論分析的重要補(bǔ)充,再次完成知識(shí)內(nèi)化。將科學(xué)計(jì)算引入課堂,提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力與效率,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性、探索性學(xué)習(xí)。通過(guò)可視化,學(xué)生對(duì)復(fù)雜的激光現(xiàn)象具有了感性認(rèn)識(shí),促進(jìn)學(xué)生對(duì)晦澀理論的理解。最后,介紹新實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的探索。前面我們?cè)敿?xì)學(xué)習(xí)了連續(xù)波入射情形下,光學(xué)FP腔的輸出特性,自然會(huì)想到脈沖激光入射情形,那么脈沖激光入射到光學(xué)FP腔,其輸出具有什么特點(diǎn)呢?通過(guò)教師的引導(dǎo)和學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí)和探索,得到當(dāng)脈沖激光入射到單模光纖FP腔時(shí),其輸出波形具有衰蕩特征,從而完成創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.3 課后學(xué)習(xí)

以小論文形式,讓學(xué)生完成一份研究報(bào)告,題目為光學(xué)FP腔的激光器件中的應(yīng)用。鼓勵(lì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源,查閱光學(xué)FP腔在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。例如FP在輸出模式選擇,光束質(zhì)量改善等方面的應(yīng)用,讓學(xué)生自行選題,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,在學(xué)院的激光實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),完成小論文撰寫(xiě)和提交。

4 結(jié)束語(yǔ)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式起源于美國(guó),在我國(guó)真正去推行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式還有很多問(wèn)題有待解決,還需要更多的實(shí)際教學(xué)工作要做。

參考文獻(xiàn):

【1】張金磊,王穎,張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究【J】.遠(yuǎn)程教育雜志,2012,(4):46-51.

篇5

[關(guān)鍵詞] 光電子專(zhuān)業(yè);專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練;反射式光纖位移傳感;實(shí)踐教學(xué)

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.44 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 1005-4634(2014)04-0084-03

0 引言

光電子專(zhuān)業(yè)是以光電信息工程理論與技術(shù)為特色的信息類(lèi)專(zhuān)業(yè),致力于培養(yǎng)融合光、電、信息和計(jì)算機(jī)等學(xué)科的復(fù)合型人才。在光電信息工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)中,專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練作為一個(gè)必修實(shí)踐環(huán)節(jié),是加強(qiáng)學(xué)生工程訓(xùn)練的重要手段,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力不可或缺[1]。同時(shí),也是貫徹CDIO理念的重要方式[2]。發(fā)達(dá)國(guó)家的工科院校十分重視對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),如要求學(xué)生在工廠(chǎng)進(jìn)行32個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)訓(xùn),幾乎占整個(gè)大學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)間的1/4;而日本明確提出:工科院校4年教育要始終圍繞工程和聯(lián)系工程實(shí)際進(jìn)行。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,國(guó)內(nèi)工科院校在實(shí)踐教學(xué)尤其是工程實(shí)踐教學(xué)方面存在明顯差距,普遍存在著“課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化、畢業(yè)設(shè)計(jì)軟化、專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練與生產(chǎn)實(shí)習(xí)形式化”的現(xiàn)象[3]。太原科技大學(xué)光信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)是將專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)去掉,形成一個(gè)64學(xué)時(shí)的專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課[4]。高朋等人介紹了沈陽(yáng)師范大學(xué)在課外開(kāi)放實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐活動(dòng)中進(jìn)行專(zhuān)業(yè)實(shí)踐模塊,與專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程互為補(bǔ)充[5]。陳順?lè)嫉热司拖虒帉W(xué)院光電信息實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐平臺(tái)的構(gòu)建進(jìn)行了詳細(xì)的闡述[6],具體實(shí)施也是以課外開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行。

專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練起著從課本理論知識(shí)向?qū)I(yè)實(shí)踐能力過(guò)渡的橋梁作用,輕視這一教學(xué)環(huán)節(jié)會(huì)使學(xué)生走向社會(huì)后的適應(yīng)性降低及適應(yīng)周期加長(zhǎng)。因此,提高對(duì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)重要性的認(rèn)識(shí),加大對(duì)其的投入,加強(qiáng)對(duì)該教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè),對(duì)保證這一教學(xué)環(huán)節(jié)有力、有序、有效地開(kāi)展,具有極為重要的意義。鑒于此,本文針對(duì)光電類(lèi)專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)目的、內(nèi)容、模式等方面進(jìn)行初步探索與研究。

1 專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練的目的與意義

光電子專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練的目的在于,使學(xué)生掌握電子技術(shù)和光學(xué)基本理論,了解光學(xué)原理、光電檢測(cè)技術(shù)及檢測(cè)儀器在生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)研究中的應(yīng)用情況;使學(xué)生對(duì)光源、光電探測(cè)器與傳感器等方面的知識(shí)有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和掌握。專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練是安排在大四的一項(xiàng)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié),是在學(xué)生學(xué)習(xí)了本專(zhuān)業(yè)的全部專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課后進(jìn)行的。通過(guò)專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練,拓寬學(xué)生的知識(shí)面,增加感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究、分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力,為將來(lái)的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 燕山大學(xué)光電子專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練內(nèi)容與模式

燕山大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院光電類(lèi)共有5個(gè)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室、1個(gè)教學(xué)示范中心和1個(gè)光電類(lèi)實(shí)踐教學(xué)基地,基本上能滿(mǎn)足7個(gè)教學(xué)班級(jí)的實(shí)踐活動(dòng)。專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練通常是選擇一些難度適中、具有較強(qiáng)應(yīng)用背景的題目來(lái)進(jìn)行仿真生產(chǎn)。早在2005年就設(shè)置了為期1周的專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn),曾先后進(jìn)行過(guò)“CCD綜合實(shí)驗(yàn)”、“光纖F-P干涉儀”、“光纖亮度測(cè)溫儀”等實(shí)驗(yàn),由于學(xué)時(shí)較少,所以還是以“設(shè)計(jì)型”實(shí)驗(yàn)為主。隨著教學(xué)改革逐年深入,實(shí)踐教學(xué)日益受到關(guān)注,教育部啟動(dòng)了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn),引入了國(guó)際工程教育改革的最新成果――CDIO工程教育模式與理念,所有這些都推動(dòng)了燕山大學(xué)的實(shí)踐教學(xué)改革,專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)由1周增加到2周,到2012年增加到4周。這項(xiàng)實(shí)踐環(huán)節(jié)主要是在校內(nèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,這一點(diǎn)有別于生產(chǎn)實(shí)習(xí)。

訓(xùn)練內(nèi)容為設(shè)計(jì)制作一光纖位移傳感系統(tǒng),屬于反射式強(qiáng)度調(diào)制光纖傳感器,是一種非功能型光纖傳感器。利用待測(cè)物理量引起光強(qiáng)變化,通過(guò)檢測(cè)光強(qiáng)的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)物理量的測(cè)量,如位移、壓力、振動(dòng)、表面粗糙度等。反射式光纖探頭如圖1所示。光纖探頭A由兩根光纖組成,一根用于發(fā)射光,一根用于接收反射體反射的光,R是鍍膜的反射體。

系統(tǒng)裝置的原理框圖如圖2所示,MCU采用宏晶公司的STC12C5A60S2。實(shí)現(xiàn)數(shù)控恒流源來(lái)驅(qū)動(dòng)LED/LD發(fā)光,采用AVAGO公司的T-1527作為光源,探測(cè)器采用與之匹配的R-2526,反射光強(qiáng)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,最后在LCD1602顯示屏或者數(shù)碼管上顯示出來(lái)。載有光纖探頭的二維位移調(diào)節(jié)架可以記錄其位移,這樣便可以得到位移與反射光強(qiáng)的關(guān)系,記錄多組數(shù)據(jù)便可繪制出反射式光纖位移傳感的調(diào)制特性曲線(xiàn),如圖3。由圖3可知,不同驅(qū)動(dòng)電流下的調(diào)制特性曲線(xiàn)都在相同位置出現(xiàn)極大值,當(dāng)位移小于極大值時(shí),為遞增函數(shù),稱(chēng)之為“前坡”,反之為“后坡”[7]。系統(tǒng)可工作在這兩個(gè)區(qū)域中,即“前坡”工作區(qū)和“后坡”工作區(qū)??梢钥闯觯?dāng)在“前坡”工作時(shí),可以有較高的靈敏度;當(dāng)在“后坡”工作時(shí),可以獲得較寬的動(dòng)態(tài)范圍。圖4為系統(tǒng)儀器的照片。

3 專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練的實(shí)施形式

專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練的實(shí)施形式是保證訓(xùn)練成效的重要前提。圖5為專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練的流程圖。學(xué)生在校內(nèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)、元器件選擇、原理圖繪制、PCB板的制作、光纖組件的設(shè)計(jì)與制作、焊接、硬件調(diào)試及其軟件編寫(xiě)、文檔撰寫(xiě)等工作[3]。

首先,領(lǐng)取任務(wù)書(shū),由指導(dǎo)教師將訓(xùn)練內(nèi)容與要求以書(shū)面形式發(fā)到每個(gè)學(xué)生手中。教師講解訓(xùn)練內(nèi)容、目的和一些具體要求。此部分既要讓學(xué)生明確訓(xùn)練的總體目標(biāo),更要讓學(xué)生有明確的階段性小目標(biāo),讓學(xué)生清楚如何查資料、應(yīng)該查什么樣的資料、要實(shí)現(xiàn)什么目標(biāo)。

其次,查閱文獻(xiàn)資料,根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、光學(xué)組件設(shè)計(jì)。以往給學(xué)生留出時(shí)間查閱文獻(xiàn)資料,只有小部分學(xué)生能按要求完成,效果不理想。針對(duì)這一弊病,采取了分小組匯報(bào)設(shè)計(jì)方案的形式,每3人1組以PPT形式匯報(bào)本小組的設(shè)計(jì)方案,同時(shí)指導(dǎo)老師給出評(píng)價(jià)。該部分內(nèi)容占學(xué)生成績(jī)的一部分,從而極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生查閱資料的積極性和效率。

再次,原理圖與PCB板圖的繪制,讓學(xué)生熟悉專(zhuān)業(yè)的繪圖制版軟件,并熟悉電路板設(shè)計(jì)制作的流程??紤]到PCB板的制作成本、生產(chǎn)周期和后期調(diào)試問(wèn)題,并不把學(xué)生的版圖拿去工廠(chǎng)進(jìn)行加工制作,而是在學(xué)生設(shè)計(jì)后期將已做好的PCB板及對(duì)應(yīng)的版圖資料一起發(fā)給學(xué)生。通過(guò)對(duì)比、改進(jìn)、總結(jié),讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的不足,掌握布局布線(xiàn)的方法與技巧。接著是電路板的焊接與調(diào)試。一方面讓學(xué)生掌握各種封裝形式元件的焊接工藝及技巧,另一方面更要讓學(xué)生掌握硬件調(diào)試,包括電性能測(cè)試和一些簡(jiǎn)單的測(cè)試程序來(lái)評(píng)估硬件及其焊接工藝的優(yōu)劣,從而讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到調(diào)試在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要地位。

此外,給學(xué)生的光纖組件基本都是半成品,要讓學(xué)生制作光纖接頭。由于系統(tǒng)采用的是粗芯塑料光纖,加工制作的工藝要求比較低,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下基本都能完成并達(dá)到要求。

軟件編寫(xiě),由于學(xué)生已進(jìn)行過(guò)單片機(jī)課程設(shè)計(jì),對(duì)C51單片機(jī)編程已具備一定的基礎(chǔ),所以這部分內(nèi)容主要體現(xiàn)在功能實(shí)現(xiàn)上。要求實(shí)現(xiàn)既定基本功能,當(dāng)然也鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行功能拓展,充分利用MCU內(nèi)部資源和硬件電路板的各個(gè)模塊。經(jīng)過(guò)3天的軟件編寫(xiě),發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生都能實(shí)現(xiàn)要求的基本功能,有相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了各種各樣的擴(kuò)展,效果甚至超出了老師的想象。對(duì)于一些編程能力差的學(xué)生,老師將軟件功能拆分,指導(dǎo)其分步分塊實(shí)現(xiàn),盡可能地激發(fā)其編程熱情,使其縮小與其他同學(xué)的差距。

系統(tǒng)性能綜合測(cè)試,除了要求學(xué)生繪制出不同驅(qū)動(dòng)電流下的反射式位移傳感器的調(diào)制特性曲線(xiàn)外,還要求學(xué)生測(cè)量光源的P-I特性曲線(xiàn)等。進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)零、增益調(diào)節(jié)等功能測(cè)試,并評(píng)估儀器性能參數(shù)。

最后,文檔撰寫(xiě),以往學(xué)生容易忽視文檔撰寫(xiě)的重要性,互相抄襲、東拼西湊現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。為了避免此類(lèi)情況的發(fā)生,教師在訓(xùn)練之初就反復(fù)強(qiáng)調(diào)文檔在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要性,并將文檔撰寫(xiě)的質(zhì)量作為評(píng)定成績(jī)的一個(gè)重要依據(jù)。

4 專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練模式探尋

不斷探尋專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練的新模式,是深化本科實(shí)踐教育的需要,是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能、綜合素質(zhì)的重要保證。燕山大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院光電子工程系對(duì)專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練的模式進(jìn)行了初步探尋,具體包括以下幾個(gè)方面。

1)在內(nèi)容上選擇與定位一些綜合程度比較高的題目,通常以一個(gè)具體的光電產(chǎn)品為載體,并且該產(chǎn)品在行業(yè)中具有一定的代表性,與當(dāng)前主流光電產(chǎn)品特征相近且與專(zhuān)業(yè)知識(shí)背景密切相關(guān),使學(xué)生在光學(xué)、電子、機(jī)械設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用等各方面都能得到綜合鍛煉。這就要求專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練與前期大學(xué)本科三年所學(xué)各科課程有較好的知識(shí)點(diǎn)銜接,既包含如應(yīng)用光學(xué)、物理光學(xué)、光電子學(xué)、光電信息檢測(cè)、光輻射、光學(xué)材料、光學(xué)制造工藝、光學(xué)測(cè)試等光學(xué)類(lèi)主要專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)運(yùn)用,也要包含如光學(xué)精密設(shè)計(jì)、光學(xué)機(jī)械CAD、數(shù)字和模擬電路及電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具的運(yùn)用,還要覆蓋微機(jī)原理與接口技術(shù)、軟件基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)等計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)運(yùn)用,使學(xué)生在最大的知識(shí)范疇內(nèi)得到充分的發(fā)揮和鍛煉。

2)研發(fā)與設(shè)計(jì)過(guò)程滿(mǎn)足“大過(guò)程”特征,體現(xiàn)在盡可能多的覆蓋產(chǎn)品制造鏈上的步驟和過(guò)程,讓學(xué)生對(duì)產(chǎn)品選型、市場(chǎng)定位、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可行性分析、論證、設(shè)計(jì)、仿真、加工、裝配、測(cè)試檢驗(yàn)、分析評(píng)估等環(huán)節(jié)和步驟都有感性經(jīng)歷和體會(huì)。

3)在實(shí)施過(guò)程中必須能夠讓每個(gè)學(xué)生都擔(dān)當(dāng)企業(yè)工人、技術(shù)員、管理員等多重角色,人人動(dòng)手,充分參與生產(chǎn)、研發(fā)設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)。

4)開(kāi)辟校內(nèi)專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練基地或工程訓(xùn)練中心。自2005年以來(lái),分別在燕山大學(xué)特種光纖研發(fā)基地和光電類(lèi)實(shí)踐教學(xué)基地進(jìn)行過(guò)實(shí)習(xí)與訓(xùn)練。

(下轉(zhuǎn)第89頁(yè))

5 結(jié)束語(yǔ)

專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練是學(xué)校實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分,是教育教學(xué)體系中一個(gè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)。專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練是培養(yǎng)技能型人才、實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的主要途徑之一。它不僅是課程教學(xué)的總結(jié),更是課程教學(xué)的延續(xù)。實(shí)踐教學(xué)如何滿(mǎn)足社會(huì)的需求是近幾年各高等院校共同關(guān)注的焦點(diǎn),探討實(shí)踐教學(xué)改革的思路,有利于推進(jìn)人才培養(yǎng)進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

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[2]代峰燕,曹建樹(shù).基于CDIO理念的測(cè)控專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練改革探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011,5(30):88-90.

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[4]魏計(jì)林,王青獅,邱選兵.光信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系研究[J]. 教育理論與實(shí)踐,2013,(6):50-52.

[5]高朋,黃濤,薛艷霞.光電信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)[J].沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào),2010,(1):41-44.

篇6

關(guān)鍵詞:可汗學(xué)院;物理微課程;熱學(xué);最近發(fā)展區(qū)

微課程這一概念是由美國(guó)高級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)師戴維.彭羅斯在2008年正式提出,在我國(guó),則直到2010年,微課這一概念才由廣東省佛山市教育局胡鐵生率先給出。而微課程這一新興的教學(xué)資源,以其短小精悍,開(kāi)放性等特點(diǎn)迅速獲得教師的關(guān)注,對(duì)其的研究也從理論層面的厘定概念和展望應(yīng)用前景深入到在實(shí)踐層面進(jìn)行嘗試。由孟加拉裔美國(guó)人薩爾曼.可汗在2004年創(chuàng)立的非盈利教育網(wǎng)站,則是一個(gè)極具影響力的成功實(shí)踐,可以為接下來(lái)的實(shí)踐嘗試提供一些啟示。

一、可汗學(xué)院物理微課程體系

可汗學(xué)院不僅提供微視頻,而且配以相應(yīng)的組織管理模式。從可汗學(xué)院物理微課程可以看出,這是一個(gè)以視頻為主要教學(xué)載體,并配有習(xí)題、擴(kuò)展內(nèi)容等方面教學(xué)資源,而且具有交互功能、學(xué)習(xí)管理功能平臺(tái)的體系。[1]

教學(xué)視頻內(nèi)容涵蓋力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)等共計(jì)204段教學(xué)視頻

相關(guān)資源教學(xué)視頻后的知識(shí)點(diǎn)測(cè)評(píng)相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí):矢量點(diǎn)乘和叉乘等

支持平臺(tái)(個(gè)人中心)

主頁(yè)當(dāng)前學(xué)習(xí)進(jìn)度 推薦視頻

學(xué)習(xí)情況學(xué)習(xí)開(kāi)始時(shí)間、獲得的能量值、觀看視頻數(shù);參加的活動(dòng)(如觀看視頻、完成習(xí)題)

討論顯示學(xué)生參與的社區(qū)討論

徽章已獲得的徽章,接下來(lái)最有可能獲得的徽章(顯示學(xué)生通過(guò)參加活動(dòng)已有的知識(shí)能力以及最近發(fā)展區(qū))

圖1可汗學(xué)院物理微課程體系

二、可汗學(xué)院物理微課程目標(biāo)

可汗學(xué)院的首頁(yè)有這樣一句話(huà):任何人都可以永遠(yuǎn)免費(fèi)學(xué)習(xí)可汗學(xué)院的所有課程??珊箤W(xué)院的課程是面向大眾的。

可汗學(xué)院的物理課程涵蓋力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)等內(nèi)容,主要進(jìn)行基本概念和規(guī)律的教學(xué),內(nèi)容廣而精簡(jiǎn),其旨在幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。

三、可汗學(xué)院物理微課程內(nèi)容

將可汗學(xué)院的204節(jié)微課進(jìn)行匯總,與我國(guó)學(xué)校物理課程對(duì)比,發(fā)現(xiàn)主要是高中和大學(xué)的一些力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)部分相關(guān)基本概念和規(guī)律。

可汗物理微課程共有12個(gè)主題。第一個(gè)主題是一維運(yùn)動(dòng),主要內(nèi)容是探究速度和加速度,學(xué)習(xí)位移、速度、加速度、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及拋體運(yùn)動(dòng)。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)入第二個(gè)主題二維運(yùn)動(dòng),學(xué)習(xí)斜拋運(yùn)動(dòng),包括物體拋擲在斜面上、拋射物體最佳角度等典型問(wèn)題,學(xué)概念向心加速度。第三個(gè)主題是經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容力和牛頓定律,主要介紹了法向力和切向力,平衡力和非平衡力,摩擦力和拉力。第四個(gè)主題是功和能,介紹了功和能,能量守恒定律,機(jī)械效率,彈簧和胡克定律。第七個(gè)主題是萬(wàn)有引力

對(duì)比我國(guó)高中兩個(gè)共同必修模塊中五個(gè)個(gè)二級(jí)主題,運(yùn)動(dòng)的描述、相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律、機(jī)械能和能源、圓周運(yùn)動(dòng)和拋體運(yùn)動(dòng)、經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性,可汗學(xué)院的物理微課的五個(gè)個(gè)主題內(nèi)容是必修一、二中五個(gè)二級(jí)主題的核心概念和基本規(guī)律。

可汗學(xué)院物理微課程的余下主題為:碰撞和動(dòng)量;力矩、扭矩和角動(dòng)量;流體;熱力學(xué);電磁學(xué);波和光學(xué)。其中一些內(nèi)容為我國(guó)大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)內(nèi)容,如卡諾循環(huán)和卡諾熱機(jī)、卡諾熱機(jī)效率等。[2]

四、可汗學(xué)院物理微課程組織

將課程內(nèi)容合理分解和有效關(guān)聯(lián),是體現(xiàn)出微課的聚焦性和課程的系統(tǒng)性的重要步驟??珊箤W(xué)院物理微課程采用的是自上而下模式。

首先,在上文提到可汗學(xué)院物理微課程分為12個(gè)主題,雖然沒(méi)有包括物理學(xué)科的所有內(nèi)容,但是大體上也較完整的構(gòu)建出來(lái)學(xué)科的框架。其次,每個(gè)主題圍繞幾個(gè)核心概念和原理等展開(kāi),如一維運(yùn)動(dòng)主要內(nèi)容是移、速度、加速度和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和拋體運(yùn)動(dòng)。例題講解的微課視頻也是以理解概念和深層的規(guī)律等為教學(xué)目的。最后,知識(shí)點(diǎn)各種關(guān)聯(lián)關(guān)系來(lái)確保課程的邏輯性。(1)層次關(guān)系,如力和牛頓定律主題下分為:牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律;法向力和切向力;平衡力和非平衡力;斜面和摩擦;拉力五大部分。每部分內(nèi)容分解到多個(gè)視頻。斜面和摩擦的內(nèi)容分為六個(gè)微課視頻1、斜面上的力;2、冰在斜面上加速下滑;3、摩擦力使物塊保持靜止4、摩擦力保持速度恒定5、動(dòng)摩擦和靜摩擦的直觀比較6、摩擦的相關(guān)例題。(2)前驅(qū)關(guān)系,如一維運(yùn)動(dòng)探究加速度和速度是二維運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)斜拋運(yùn)動(dòng)的先驅(qū)知識(shí)。

五、總結(jié)

綜述,可汗學(xué)院物理微課程具有促進(jìn)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)的微課程體系,其旨在幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的課程目的,選擇物理學(xué)科基本概念和規(guī)律為課程內(nèi)容,采用的是自上而下的課程組織模式。而且可汗學(xué)院注重?cái)?shù)學(xué)在物理中的應(yīng)用,如在學(xué)習(xí)速度概念之前有介紹矢量和標(biāo)量的微課視頻。當(dāng)前我國(guó)物理微課程的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)仍然處于探索階段,我們可以借鑒可汗學(xué)院物理微課程案例,結(jié)合物理課程標(biāo)準(zhǔn),繼而開(kāi)出發(fā)適宜我國(guó)日常教學(xué)的微課程。

參考文獻(xiàn):

篇7

一、光信息科學(xué)與技術(shù)國(guó)家一類(lèi)特色專(zhuān)業(yè)

我校光信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)歷史悠久、辦學(xué)基礎(chǔ)好、生源質(zhì)量高、專(zhuān)業(yè)方向應(yīng)用性強(qiáng)。為適應(yīng)國(guó)家對(duì)激光科學(xué)與技術(shù)及光信息技術(shù)高素質(zhì)人才的需求,發(fā)揮我校光信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),圍繞“特色教育,服務(wù)社會(huì)”的宗旨,2009年申報(bào)成功了光信息科學(xué)與技術(shù)國(guó)家第一類(lèi)特色專(zhuān)業(yè),目標(biāo)是建設(shè)一個(gè)以激光科學(xué)與技術(shù)和光信息技術(shù)兩個(gè)專(zhuān)業(yè)方向?yàn)閮?yōu)勢(shì)方向,特色鮮明的名牌專(zhuān)業(yè),使之在培養(yǎng)質(zhì)量方面達(dá)到或接近國(guó)內(nèi)一流水平。在專(zhuān)業(yè)邊緣領(lǐng)域,大膽開(kāi)拓,不斷擴(kuò)展研究?jī)?nèi)容,使該專(zhuān)業(yè)成為國(guó)內(nèi)激光科學(xué)與技術(shù)和光信息技術(shù)方向高級(jí)人才的培養(yǎng)基地,滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展需要,為同類(lèi)型高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)建設(shè)和改革起到示范和帶動(dòng)作用。電動(dòng)力學(xué)作為該專(zhuān)業(yè)重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,需進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的改革,以適應(yīng)特色專(zhuān)業(yè)的建設(shè)和培養(yǎng)高質(zhì)量畢業(yè)生要求。

二、電動(dòng)力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀及課程特點(diǎn)

電動(dòng)力學(xué)課程內(nèi)容,對(duì)大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)感覺(jué)到比較難學(xué)。原因是知識(shí)點(diǎn)較多,抽象難懂。數(shù)學(xué)推導(dǎo)復(fù)雜,要求有較強(qiáng)的數(shù)理基礎(chǔ)。雖然有些電動(dòng)力學(xué)問(wèn)題接近實(shí)際,比如波導(dǎo)問(wèn)題、天線(xiàn)問(wèn)題,但學(xué)生要理解和解決這些問(wèn)題,需要一定的過(guò)程,由于上述問(wèn)題的存在,使初學(xué)者常常感到電動(dòng)力學(xué)課枯燥無(wú)味、難以入門(mén);上課聽(tīng)講似懂非懂,下課做題無(wú)從下手。并且,由于招生數(shù)量的增加,極大降低了師生比,降低了學(xué)生與老師交流的幾率。同時(shí),現(xiàn)代大學(xué)生與80年代大學(xué)生比,缺乏主動(dòng)思考意識(shí)和能力,都嚴(yán)重影響電動(dòng)力學(xué)課程的教學(xué)效果。

三、教學(xué)改革設(shè)想及實(shí)施

我校光信息科學(xué)技術(shù)專(zhuān)業(yè)本科生的培養(yǎng)中,激光器及技術(shù)是一個(gè)重要的專(zhuān)業(yè)方向。因此在電動(dòng)力學(xué)課程教學(xué)中,如何將與專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容更扎實(shí)、有效地貫穿教學(xué),并激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,采取以下教學(xué)改革設(shè)想及措施:3.1教學(xué)內(nèi)容改革根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,并適當(dāng)引申,為學(xué)生后續(xù)的平臺(tái)課如物理光學(xué)、激光原理,以及專(zhuān)業(yè)課如激光器件、導(dǎo)波光學(xué)等奠定良好基礎(chǔ)。比如,對(duì)電磁波傳播的相關(guān)內(nèi)容重點(diǎn)講解并結(jié)合教師的科研等背景進(jìn)行引申及拓展。其中關(guān)于模式及其形成條件,結(jié)合導(dǎo)波光學(xué)及物理光學(xué)內(nèi)容,概念交待清楚,條件講解透徹,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)。在亥姆霍茲方程的講解中,引入前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題如“負(fù)折射率”問(wèn)題,使學(xué)生了解其理論基礎(chǔ)。在教材中作為選學(xué)內(nèi)容的高斯光束問(wèn)題,對(duì)該專(zhuān)業(yè)的學(xué)生交待清晰,為后續(xù)的激光原理奠定基礎(chǔ)。凡此不再贅述,總之,對(duì)教學(xué)內(nèi)容的制定,以為學(xué)生更好學(xué)習(xí)后續(xù)課程及激發(fā)學(xué)習(xí)興趣為原則。3.2教學(xué)方式改革在電動(dòng)力學(xué)課程的教學(xué)中,改變以往單純板書(shū)、課件的教學(xué)模式。嘗試使用討論式教學(xué)、課程小論文及結(jié)合教師科研講座與板書(shū)、課件相結(jié)合的教學(xué)方式。傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)方法對(duì)公式的推導(dǎo)及其有利,也符合學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。但在涉及較抽象問(wèn)題時(shí),使用課件教學(xué)更直觀、形象,有利于學(xué)生對(duì)具體問(wèn)題的理解。如涉及形成模式的條件———駐波問(wèn)題,以及偶極子天線(xiàn)的輻射問(wèn)題,利用課件的動(dòng)畫(huà)演示,極大提高了教學(xué)效果。在課程的講解中,穿插討論式教學(xué),實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生的互動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。教師結(jié)合課程中不同章節(jié)的內(nèi)容及特點(diǎn),設(shè)置具體問(wèn)題在課堂上展開(kāi)討論是一種形式。對(duì)于課程小論文及教師科研講座,安排在電磁波的傳播內(nèi)容講解之后,有利于培養(yǎng)學(xué)生的興趣和創(chuàng)造性。我們的教師梯隊(duì)均為博士畢業(yè),涉及光學(xué)、物理電子學(xué)、光學(xué)工程、凝聚態(tài)物理、計(jì)算電磁學(xué)五個(gè)學(xué)科,且承擔(dān)包括國(guó)家自然基金、“863”、“973”及工程類(lèi)項(xiàng)目,為結(jié)合不同的學(xué)科開(kāi)展前沿問(wèn)題講座,并將研究成果引入課堂,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提供了良好條件。為此,在課程教學(xué)中穿插了與課程相關(guān)的前沿問(wèn)題講座。比如全固態(tài)激光器的研究進(jìn)展、光子晶體及ZnO納米材料研究進(jìn)展等,通過(guò)前沿問(wèn)題講座的嘗試,學(xué)生積極性很高,取得了預(yù)期效果。關(guān)于課程小論文,我們安排在了講座之后,教師根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生基礎(chǔ),給出題目和時(shí)間節(jié)點(diǎn),其間學(xué)生與教師有交流,教師進(jìn)行指導(dǎo),使學(xué)生更好地完成小論文,只是這個(gè)環(huán)節(jié)需要的時(shí)間較長(zhǎng),需要教師后續(xù)跟蹤并總結(jié)。通過(guò)科研講座及小論的嘗試,以初步取得成效,所教授的學(xué)生據(jù)此參加了全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新大賽并獲獎(jiǎng),所研究結(jié)果也在相關(guān)刊物發(fā)表文章。這種教學(xué)模式的探索,極大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性,有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及提高培養(yǎng)質(zhì)量。

篇8

本文結(jié)合培養(yǎng)應(yīng)用型人才要求,針對(duì)應(yīng)用型本科院校理工科大學(xué)物理教學(xué)中存在的問(wèn)題,提出根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)對(duì)大學(xué)物理教學(xué)知識(shí)點(diǎn)需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)銜接關(guān)系引入課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),根據(jù)“三七分”考核方式存在的弊端提出“五+五”結(jié)構(gòu)的考核方式,解決當(dāng)前地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展期大學(xué)物理教學(xué)改革難題。

關(guān)鍵詞:

轉(zhuǎn)型發(fā)展期;大學(xué)物理;教學(xué)現(xiàn)狀;教學(xué)改革

引言

教學(xué)模式問(wèn)題是地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展所面臨的一個(gè)亟待解決的難題。地方本科院校在課程實(shí)施過(guò)程中大多屬于保守性教學(xué),一直沿用“以教材為中心、以課堂為中心、以教師為中心”的教學(xué)模式,“教師負(fù)責(zé)講,學(xué)生負(fù)責(zé)聽(tīng)”的傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)方法依然沿用。[1]雖然,國(guó)家和地方政府教育行政部門(mén)在下發(fā)的相關(guān)文件中多次提出倡導(dǎo)“啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式”教學(xué);推行“基于問(wèn)題、基于項(xiàng)目、基于案例”的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法;加強(qiáng)“產(chǎn)教融合、工學(xué)結(jié)合、頂崗實(shí)習(xí)、校企合作”;“改革考試方法,注重學(xué)習(xí)過(guò)程考查和學(xué)生能力評(píng)價(jià)”,但是在實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)中,由于缺乏推進(jìn)教學(xué)改革的“組織激勵(lì)”和“個(gè)人激勵(lì)”機(jī)制,傳統(tǒng)教學(xué)方式和教學(xué)習(xí)慣在教師教學(xué)過(guò)程中依然根深蒂固的存在,未見(jiàn)任何成效。[2]作為理工科各專(zhuān)業(yè)學(xué)生的通識(shí)性公共必修基礎(chǔ)課程,大學(xué)物理課程的教學(xué)目的在于一方面為學(xué)生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ);另一方面使學(xué)生初步學(xué)會(huì)科學(xué)的思維方式和分析問(wèn)題的方法。該課程的學(xué)習(xí)能夠使學(xué)生思路開(kāi)闊、探索和創(chuàng)新精神得到激發(fā)、適應(yīng)能力得到增強(qiáng)。[3-4]因此,大學(xué)物理課程教學(xué)將直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及對(duì)人才的培養(yǎng)。適逢地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,作為先行學(xué)科的大學(xué)物理課程,教學(xué)過(guò)程中要不斷優(yōu)化教學(xué)方法、教學(xué)手段,解決地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展所面臨的教學(xué)模式改革難題。

一、大學(xué)物理教學(xué)中存在的問(wèn)題

當(dāng)前大學(xué)物理教學(xué)存在著短板,亟待解決。我們對(duì)全校理工科中5個(gè)專(zhuān)業(yè)的284名學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查,被調(diào)查的學(xué)生均已經(jīng)過(guò)大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)過(guò)程,調(diào)查目的在于了解我校學(xué)生對(duì)大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)的真實(shí)感受,同時(shí),依據(jù)我校大學(xué)物理課程教學(xué)實(shí)際狀況,我們對(duì)全校正在講授和曾經(jīng)有過(guò)大學(xué)物理課程教學(xué)經(jīng)歷的7位教師進(jìn)行了訪(fǎng)談。當(dāng)前我校大學(xué)物理教學(xué)中突出問(wèn)題表現(xiàn)在:第一,統(tǒng)一模式的教學(xué)內(nèi)容,與學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)銜接不好。作為各專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程,教師在講授大學(xué)物理的過(guò)程中較多的強(qiáng)調(diào)它的系統(tǒng)性和基礎(chǔ)性,不考慮學(xué)生所學(xué)的專(zhuān)業(yè)而采用學(xué)大綱和同一授課標(biāo)準(zhǔn),多年來(lái)教學(xué)模式從未改變,專(zhuān)業(yè)課程之間交叉銜接不良,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)感到枯燥疲憊,缺乏學(xué)習(xí)興趣,久而久之,在學(xué)生的腦海中就會(huì)形成大學(xué)物理對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)無(wú)幫助的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。第二,課時(shí)不多,內(nèi)容不少。在修訂培養(yǎng)方案時(shí),各專(zhuān)業(yè)不斷增加本專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)時(shí)數(shù),致使像大學(xué)物理及其實(shí)驗(yàn)課程這類(lèi)非專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)時(shí)數(shù)一再被縮減,而教師為完成教學(xué)大綱要求的教學(xué)任務(wù),只好照本宣科,根本沒(méi)有時(shí)間對(duì)大學(xué)物理課程的知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際生活及專(zhuān)業(yè)方向之間聯(lián)系的拓展,導(dǎo)致學(xué)生感覺(jué)學(xué)習(xí)乏味,知識(shí)的應(yīng)用性也得不到體現(xiàn)。第三,課程考核結(jié)構(gòu)單一。成績(jī)考核基本上是由平時(shí)成績(jī)和期末考試組成,平時(shí)成績(jī)看考勤,期末成績(jī)看試卷,不能夠客觀地、真實(shí)地反映大學(xué)物理教學(xué)效果,更甭提調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)學(xué)物理的積極性了。第四,教學(xué)方法單調(diào)。大部分教師仍以傳統(tǒng)的板書(shū)和PPT授課相結(jié)合的講授式教學(xué)方法為主,老師扮演了知識(shí)傳遞者這個(gè)主角,學(xué)生自然地就變成了知識(shí)的被灌輸者這個(gè)配角,這些也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中不積極主動(dòng)、缺乏學(xué)習(xí)興趣根源。

二、針對(duì)大學(xué)物理教學(xué)改革的探討

(一)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才應(yīng)用能力為基礎(chǔ),改革教學(xué)內(nèi)容

在改革大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容之初,我們首先對(duì)各專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案進(jìn)行了認(rèn)真分析,并與講授各門(mén)主干專(zhuān)業(yè)課程的老師座談,了解各專(zhuān)業(yè)的需求和學(xué)科交叉領(lǐng)域,然后,梳理大學(xué)物理教材中的知識(shí)點(diǎn),根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的要求適當(dāng)?shù)恼{(diào)整教學(xué)基本內(nèi)容,盡量縮減與各專(zhuān)業(yè)關(guān)聯(lián)小的章節(jié)的課時(shí),增加與專(zhuān)業(yè)知識(shí)內(nèi)容聯(lián)系緊密的知識(shí)點(diǎn)的課時(shí)。教師根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)對(duì)知識(shí)需求不同,在教學(xué)過(guò)程中突出重點(diǎn),充分利用各專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的渴求,來(lái)提升學(xué)生對(duì)大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)的興趣。我校理工科專(zhuān)業(yè)對(duì)大學(xué)物理知識(shí)的需求主要集中在:(1)對(duì)力學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械振動(dòng)(機(jī)械波)知識(shí)需求較高的土木工程類(lèi)專(zhuān)業(yè);(2)對(duì)力學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)需求較高的機(jī)械工程類(lèi);(3)對(duì)電學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)需求較高的電子信息工程類(lèi)。在確保大學(xué)物理教學(xué)基本需求的前提下,根據(jù)三類(lèi)專(zhuān)業(yè)對(duì)大學(xué)物理知識(shí)需求的側(cè)重點(diǎn)不同,我們對(duì)不同類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適度調(diào)整,重新修訂大學(xué)物理課程教學(xué)大綱內(nèi)容。同時(shí),對(duì)不同類(lèi)專(zhuān)業(yè)相同知識(shí)點(diǎn)的深度、廣度及教學(xué)方法加以區(qū)別,特別突出與專(zhuān)業(yè)課程關(guān)系緊密的知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)講授。另外,結(jié)合生產(chǎn)和生活以及科學(xué)研究中所涉及的實(shí)際的物理現(xiàn)象和問(wèn)題,有針對(duì)性的重新編寫(xiě)例題和習(xí)題,并根據(jù)各專(zhuān)業(yè)的實(shí)際需要調(diào)整其教學(xué)內(nèi)容,使所編寫(xiě)的例題和習(xí)題能夠充分體現(xiàn)其在各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,而不是泛泛的針對(duì)抽象的物理模型編寫(xiě)習(xí)題和例題,從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)學(xué)物理課程的興趣,進(jìn)而在培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力方面起到積極的作用。

(二)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力為目標(biāo),改革教學(xué)方法

結(jié)合應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)要求,我們逐步推進(jìn)以學(xué)生為中心,以啟發(fā)式、合作式、參與式教學(xué)為主流的大學(xué)物理課程教學(xué)方法改革與推廣。我們強(qiáng)調(diào)以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主的大學(xué)物理課程教學(xué),在開(kāi)課的前兩學(xué)時(shí),結(jié)合實(shí)際案例向?qū)W生介紹當(dāng)前科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)和新成就,對(duì)物理學(xué)的知識(shí)領(lǐng)域、思維方式方法和分析處理問(wèn)題的方法在現(xiàn)代科技發(fā)展中所起的重要作用進(jìn)行詳細(xì)闡釋?zhuān)瑏?lái)達(dá)到提高學(xué)生對(duì)學(xué)學(xué)物理重要性認(rèn)識(shí)的目的,在課程講授過(guò)程中適當(dāng)引入課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié),使學(xué)生掌握大學(xué)物理與其他專(zhuān)業(yè)課程之間的聯(lián)系,關(guān)注物理知識(shí)在生產(chǎn)技術(shù)等實(shí)踐活動(dòng)中的應(yīng)用,從而使學(xué)生在比較和綜合中學(xué)習(xí),培養(yǎng)運(yùn)用知識(shí)的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。教師針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的授課對(duì)象,提煉出與所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)聯(lián)系緊密,且有實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值的題目。例如:講授圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)提及航天技術(shù),講授靜電場(chǎng)中導(dǎo)體時(shí)提及靜電屏蔽原理應(yīng)用,講授安培力時(shí)提及磁懸浮技術(shù),講授光的衍射時(shí)提及測(cè)量技術(shù)中的應(yīng)用等。使學(xué)生真正感受到高科技并不是高不可攀,其應(yīng)用的基本原理就在我們所學(xué)習(xí)的大學(xué)物理課程之中。授課教師把班級(jí)成員分成若干課內(nèi)實(shí)踐小組,要求以小組為基本單位,進(jìn)行與課內(nèi)實(shí)踐題目相關(guān)的知識(shí)的課外調(diào)研,然后,結(jié)合在大學(xué)物理課程中所學(xué)知識(shí)及所學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)完成一份小報(bào)告,闡述與這些實(shí)踐題目相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)在各領(lǐng)域的具體應(yīng)用,然后由授課教師組織討論并總結(jié)。學(xué)生對(duì)科技前沿的知識(shí)方面的普遍表現(xiàn)是很感興趣,所以,在課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中會(huì)提出很多問(wèn)題,進(jìn)行不斷的分析討論,因此,通過(guò)引入課外調(diào)查研究、課內(nèi)分析討論的課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),激發(fā)學(xué)生對(duì)大學(xué)物理學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也能夠培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究能力、分析總結(jié)的能力,也可以提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中受益。

(三)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才綜合素質(zhì)為核心,改革課程考核方式

課程考核是課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一,也是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素。我校傳統(tǒng)的大學(xué)物理成績(jī)?cè)u(píng)定以期末考試成績(jī)?yōu)橹鳎傇u(píng)成績(jī)側(cè)重三七分,平時(shí)成績(jī)占30%,期末成績(jī)占70%(甚至所占比例更高),這種考核方式弊端在于重結(jié)果而輕過(guò)程,很難提高學(xué)生學(xué)學(xué)物理的積極性。針對(duì)我校課程考核方式所帶來(lái)的弊端,我們改革考試方法,注重學(xué)習(xí)過(guò)程考查和學(xué)生能力評(píng)價(jià)。增加課堂考勤、期中考試、隨堂測(cè)驗(yàn)、課后作業(yè)、調(diào)研小報(bào)告(小論文)等學(xué)習(xí)與考核環(huán)節(jié),并將考核成績(jī)折合后計(jì)入課程考核總分,重點(diǎn)提出大學(xué)物理課程成績(jī)考核的“五+五”評(píng)定結(jié)構(gòu),即,平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)各占總成績(jī)的50%,平時(shí)成績(jī)中,課堂表現(xiàn)部分占10%、課內(nèi)(包括理論課及實(shí)驗(yàn)課)實(shí)踐部分占30%、課外作業(yè)部分占10%,而且課堂中學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)和課外作業(yè)情況評(píng)定要求均不低于3次,課內(nèi)實(shí)踐情況評(píng)定不少于3次,另外,學(xué)生平時(shí)成績(jī)或期末成績(jī)中如有一項(xiàng)不及格,那么,該生總成績(jī)視為不及格。課內(nèi)實(shí)踐成績(jī)?cè)u(píng)定的適當(dāng)提高,有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與大學(xué)物理知識(shí)的學(xué)習(xí),鞏固學(xué)生對(duì)大學(xué)物理知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握,提升學(xué)生對(duì)大學(xué)物理知識(shí)與自己本專(zhuān)業(yè)知識(shí)之間聯(lián)系的認(rèn)知,遏制目前存在的學(xué)生考前突擊復(fù)習(xí)應(yīng)付考試及部分學(xué)生考試違紀(jì)等現(xiàn)象。改革課程考核內(nèi)容和形式就是要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的管控,以保證學(xué)生有足夠的精力、足夠的時(shí)間投入到大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)。

結(jié)束語(yǔ)

教學(xué)模式問(wèn)題是地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展所面臨的一個(gè)亟待解決的難題。本文結(jié)合培養(yǎng)應(yīng)用型人才要求,針對(duì)應(yīng)用型本科院校理工科大學(xué)物理教學(xué)中存在的問(wèn)題,提出根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)對(duì)大學(xué)物理教學(xué)知識(shí)點(diǎn)需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;根據(jù)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)銜接關(guān)系引入課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力;根據(jù)“三七分”考核方式存在的弊端提出“五+五”結(jié)構(gòu)的考核方式,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解等方面教學(xué)改革,有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思維能力和創(chuàng)新能力,提高教學(xué)效果。大學(xué)物理課程教學(xué)改革不是一朝一夕一蹴而就的工作,作為教學(xué)改革的探索者,要帶著實(shí)施求實(shí)的態(tài)度,不斷深入教學(xué)一線(xiàn)調(diào)研分析,掌握各自學(xué)校的教學(xué)模式和學(xué)生實(shí)踐情況,制定合理有效的措施,才能解決當(dāng)前地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展所面臨的教學(xué)模式改革中的難題。

作者:張繼德 車(chē)立新 馬宏源 肖俊平 單位:白城師范學(xué)院物理與電子信息學(xué)院

參考文獻(xiàn):

[1]孫澤平.關(guān)于應(yīng)用性本科院校應(yīng)用型人才改革的思考[J].中國(guó)高教研究,2011(4):55-57.

[2]顧永安.新建本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展論[M].北京:中國(guó)社會(huì)科學(xué)出版社,2012.

篇9

關(guān)鍵詞:混合式教學(xué);專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新能力培養(yǎng)

一、傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問(wèn)題

在傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本上為鞏固和加深理論教學(xué)而安排,通常要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在的主要問(wèn)題,可以歸納為以下幾點(diǎn)[2]。

(一)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)和諧共振

目前,專(zhuān)業(yè)課程的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式一般分為兩種:一是理論課和實(shí)驗(yàn)課分開(kāi),各自構(gòu)建體系;另一種是理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起,在理論課講解相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)之后開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。兩種方式各有特點(diǎn),也各有不足。理論課和實(shí)驗(yàn)課分開(kāi),從各自課程體系的角度確實(shí)有一定的好處,但不可避免地存在著理論和實(shí)驗(yàn)的脫節(jié)。而理論和實(shí)驗(yàn)合在一起的方式,每次知識(shí)點(diǎn)講解過(guò)后就開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),單從知識(shí)點(diǎn)理論和實(shí)踐之間的銜接可以做得相對(duì)較好,但這樣做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單,只能以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,很難開(kāi)展綜合性、系統(tǒng)性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)和諧共振,學(xué)生綜合能力素養(yǎng)難以得到鍛煉培養(yǎng)。另外,通常課程理論講授和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)并非同一個(gè)老師,理論課老師負(fù)責(zé)相關(guān)理論知識(shí)的講授,往往并不完全清楚實(shí)驗(yàn)室里具體用什么儀器或者設(shè)備來(lái)驗(yàn)證相應(yīng)的理論知識(shí)點(diǎn);而實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師往往只負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)具體操作的講解,而不太關(guān)注學(xué)生是否已經(jīng)掌握了該實(shí)驗(yàn)所需的理論基礎(chǔ)。

(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容固定

對(duì)于普通物理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)而言,由于所涉及的理論內(nèi)容一般比較經(jīng)典,往往一套實(shí)驗(yàn)幾年甚至十幾年不變,致使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定單一。通常是首先由教師講解實(shí)驗(yàn)原理、操作流程、數(shù)據(jù)采集和處理等步驟,接著教師演示一遍給學(xué)生們看,然后學(xué)生照樣子做一遍并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告即為完成任務(wù)。同時(shí),由于對(duì)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性缺乏足夠認(rèn)識(shí),認(rèn)為其只是理論教學(xué)的輔助和補(bǔ)充手段,造成學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的重視不夠,時(shí)間和精力投入不足,甚至將實(shí)驗(yàn)課程看成是一種學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。另外,由于缺乏科學(xué)有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系,客觀上使實(shí)驗(yàn)課程淪為二流課程,從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式化。

(三)學(xué)生發(fā)揮余地很少、實(shí)驗(yàn)成效不高

普通物理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備通常較為貴重,再加上實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地限制,實(shí)驗(yàn)臺(tái)套數(shù)往往無(wú)法滿(mǎn)足每人一臺(tái)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí),由于其中很多光學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)整體難度較大,儀器調(diào)節(jié)需要較為扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和一定的經(jīng)驗(yàn)技巧,因而很多學(xué)生通常無(wú)法在規(guī)定的課堂時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。因此,目前很多實(shí)驗(yàn)需要指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)前將實(shí)驗(yàn)儀器調(diào)節(jié)到位,學(xué)生在做具體實(shí)驗(yàn)時(shí),根據(jù)要求的步驟和調(diào)節(jié)方法,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可,從而導(dǎo)致學(xué)生自我發(fā)揮余地較少,實(shí)驗(yàn)成效不高。

二、混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

教學(xué)模式改革是教學(xué)改革的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。以普通物理主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之一“分光計(jì)”為例。分光計(jì)是一種精密測(cè)量角度的儀器,利用它能精確地測(cè)量入射和出射光線(xiàn)角度,通過(guò)測(cè)量有關(guān)角度可確定折射率、色散率、光譜線(xiàn)的波長(zhǎng)等其他光學(xué)量。但由于分光計(jì)的構(gòu)造精細(xì),調(diào)節(jié)技術(shù)要求較高,使用時(shí)必須嚴(yán)格按規(guī)則調(diào)節(jié),才能得到較高精度的測(cè)量結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握分光計(jì)的調(diào)節(jié)方法和使用分光計(jì)測(cè)量棱鏡頂角及最小偏向角的方法及有關(guān)角度數(shù)據(jù)處理等。在近幾年的本專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,積極探索實(shí)踐“理論教學(xué)+線(xiàn)上視頻與平臺(tái)仿真+線(xiàn)下實(shí)體實(shí)驗(yàn)”的混合式專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,已體現(xiàn)出來(lái)的主要優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)。

(一)理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)互融互通

該混合式專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,力求理論與實(shí)踐相融合、基礎(chǔ)與應(yīng)用相融合、課內(nèi)與課外相融合,將原本枯燥、抽象、離散的理論知識(shí)與工程實(shí)踐需求相結(jié)合,讓學(xué)生覺(jué)得“學(xué)有所用、有成就感”,以加深對(duì)理論知識(shí)的理解,增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和運(yùn)用學(xué)科知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的綜合能力和創(chuàng)新思維等。在理論教學(xué)中,任課教師精煉理論內(nèi)容,突出重點(diǎn),強(qiáng)調(diào)基本物理概念和分析方法,以實(shí)際工程應(yīng)用為背景,引導(dǎo)設(shè)計(jì)思路,培養(yǎng)設(shè)計(jì)、自學(xué)和解決工程問(wèn)題的基本素養(yǎng)。而學(xué)生除了正常的課堂理論學(xué)習(xí)之外,可以根據(jù)自己的認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)計(jì)劃,利用網(wǎng)路平臺(tái)上的開(kāi)放課程資料和視頻,隨時(shí)隨地反復(fù)觀看和研讀尚未和較難理解的內(nèi)容,逐步加深理解和消化;并通過(guò)開(kāi)放課程平臺(tái)中作業(yè)和評(píng)閱反饋,檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果,及時(shí)查漏補(bǔ)缺;通過(guò)與同學(xué)、助教及老師的在線(xiàn)交流討論,獲得對(duì)知識(shí)的深入理解,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的互融互通。與此同時(shí),教師則由“傳道授業(yè)”轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲敖饣蟆?,由知識(shí)傳授主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織者、管理者及指導(dǎo)學(xué)生主體學(xué)習(xí)參與者,實(shí)現(xiàn)“以教為主向以學(xué)為主、以課堂為主向課內(nèi)外相結(jié)合、以結(jié)果評(píng)價(jià)為主向結(jié)果過(guò)程評(píng)價(jià)相結(jié)合”的轉(zhuǎn)變,將很多只會(huì)限于重點(diǎn)考試范圍的“考生”轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蚶碚撀?lián)系實(shí)踐而學(xué)以致用的真正“學(xué)生”,將部分“觀眾”轉(zhuǎn)變?yōu)椤把輪T”、“編劇”,甚至是“導(dǎo)演”,切實(shí)提升學(xué)生綜合實(shí)踐能力、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[3]。

(二)加深理論知識(shí)點(diǎn)理解,發(fā)揮實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)效果

學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展線(xiàn)下實(shí)體實(shí)驗(yàn)之前,必須通過(guò)登錄個(gè)人賬號(hào)先完成開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的實(shí)驗(yàn)講解視頻學(xué)習(xí)和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)自我測(cè)試,以加深對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)理解,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)要求,掌握實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法及相關(guān)注意事項(xiàng),切實(shí)發(fā)揮實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)效果。

(三)調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性,拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

與混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式相配套,進(jìn)行了考核方式改革。在調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性方面,給“動(dòng)力”同時(shí)更給“壓力”。實(shí)驗(yàn)前開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的知識(shí)點(diǎn)測(cè)試成績(jī)占該實(shí)驗(yàn)總評(píng)成績(jī)的15%,而學(xué)生要想在該自我測(cè)試中獲得較高成績(jī)則通常需要反復(fù)研看視頻講解資料,充分做好理論知識(shí)點(diǎn)鞏固和實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí);規(guī)定時(shí)間內(nèi)的線(xiàn)下實(shí)體實(shí)驗(yàn)情況占40%,而要在有限的時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量完成實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生必須熟悉光路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作步驟和相關(guān)注意事項(xiàng),并及時(shí)準(zhǔn)確地做好數(shù)據(jù)記錄;課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告占30%,其別要求在所提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中必須要有主要理論知識(shí)點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象關(guān)聯(lián)闡述以及實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題與解決方式,或自己所總結(jié)的實(shí)驗(yàn)注意要點(diǎn);還有15%則根據(jù)學(xué)生在虛擬仿真平臺(tái)中所搭建的相關(guān)拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)思路和新穎性予以評(píng)分。

(四)突破實(shí)驗(yàn)時(shí)空限制,降低儀器設(shè)備投入

借助于開(kāi)放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)中的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),學(xué)生能夠在接近真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中,不受傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)空限制,在任何時(shí)間、地點(diǎn)進(jìn)行預(yù)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或者開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證。同時(shí),在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中,原本一些復(fù)雜精細(xì)的實(shí)驗(yàn)操作只需要通過(guò)鼠標(biāo)與按鍵即可實(shí)現(xiàn)改變相應(yīng)實(shí)驗(yàn)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)條件,大大節(jié)省了實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間,提高了實(shí)驗(yàn)效率;而虛擬的儀器設(shè)備更是減少了實(shí)驗(yàn)建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用,降低了實(shí)驗(yàn)成本;并且,學(xué)生可以根據(jù)自己的思路,設(shè)計(jì)各種開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的觀點(diǎn)和假設(shè),使其能夠在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)習(xí)和提升,進(jìn)一步增強(qiáng)其自主學(xué)習(xí)意識(shí)和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

三、結(jié)束語(yǔ)

篇10

關(guān)鍵詞 播音基礎(chǔ) 啟發(fā)式教學(xué) 知識(shí)點(diǎn) 技能訓(xùn)練 手段

播音基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容主要包括普通話(huà)語(yǔ)音、播音發(fā)聲以及基本表達(dá)的技巧。播音基礎(chǔ)教學(xué)的對(duì)象是學(xué)習(xí)播音主持的初學(xué)者。大多數(shù)為在校大學(xué)生以及沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的媒體從業(yè)者。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),播音基礎(chǔ)理論的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),相對(duì)抽象不易形成感性認(rèn)識(shí)。支撐理論架構(gòu)的訓(xùn)練手段需要反復(fù)強(qiáng)化則顯得單調(diào)、枯燥。而播音基礎(chǔ)作為先導(dǎo)和重要一環(huán),在播音創(chuàng)作中卻有著舉足輕重的地位。其意義就如同地基與高樓的關(guān)系?;A(chǔ)打得牢才能在播音創(chuàng)作的繽紛世界中馳騁飛翔,否則就會(huì)被瑕疵和痼疾束縛住手腳艱難前行。這就為播音基礎(chǔ)的教與學(xué)提出了一個(gè)重要課題:如何讓學(xué)生更易于掌握理知識(shí),讓學(xué)生的訓(xùn)練變得生動(dòng),激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和積極性,為學(xué)生打下一個(gè)良好的語(yǔ)言基礎(chǔ)。本人通過(guò)總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,形象生動(dòng)的啟發(fā)在播音基礎(chǔ)教學(xué)中會(huì)起到化繁為簡(jiǎn)、事半功倍的良好效果。以下本人將圍繞播音基礎(chǔ)教學(xué)的三個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)闡釋啟發(fā)式教學(xué)在播音基礎(chǔ)教學(xué)中的運(yùn)用。

1“坐標(biāo)”概念在普通話(huà)語(yǔ)音教學(xué)中的運(yùn)用

普通話(huà)語(yǔ)音的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)涵蓋復(fù)雜、豐富。不僅包括聲母、韻母、調(diào)值、語(yǔ)流音變等語(yǔ)音學(xué)基本知識(shí)。更重要的是了解并掌握普通話(huà)語(yǔ)音的發(fā)聲機(jī)制和要領(lǐng)。這其中就包括聲母的成阻,韻母的唇形、舌位以及動(dòng)程,調(diào)值系統(tǒng)的音程、音高、音形,吐字器官在發(fā)聲環(huán)節(jié)中的作用等等知識(shí)要點(diǎn)以及技能要領(lǐng)。這一系列繁雜的知識(shí)要點(diǎn)對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)顯得既陌生又紛亂。因此我將數(shù)學(xué)中的坐標(biāo)概念引入教學(xué),結(jié)合教材中對(duì)于音節(jié)“棗核兒”狀的形象比喻,對(duì)語(yǔ)音學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)和吐字發(fā)聲要領(lǐng)做一個(gè)系統(tǒng)直觀的梳理和總結(jié)。如圖1所示:

我們可以對(duì)音節(jié)結(jié)構(gòu)(頭、腹、尾)通過(guò)縱橫兩個(gè)方面的解讀,從而建立在吐字發(fā)聲基礎(chǔ)上的感性認(rèn)識(shí)。即:橫向因素和縱向因素。

橫向因素可以概括為:

(1)完整的音長(zhǎng),有字頭,有字尾。

(2)自始至終的動(dòng)力供給―氣息。

(3)唇、齒、齒齦、舌、硬顎、軟腭等吐字器官在口腔中的序列關(guān)系,以及在體現(xiàn)聲母、韻母過(guò)程中各自承擔(dān)的任務(wù)。

縱向因素可以概括為:

(1)音節(jié)的寬窄變化,及對(duì)應(yīng)的吐字要領(lǐng)。

(2)因舌位高低而應(yīng)運(yùn)的口腔開(kāi)合度的變化。尤其是軟腭在擴(kuò)充口腔和成字過(guò)程中的作用。

(3)調(diào)值高低的運(yùn)動(dòng)變化。

通過(guò)這樣形象性的啟發(fā)既便于學(xué)習(xí)者對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的歸納,又能夠直觀地激發(fā)發(fā)聲意識(shí),引導(dǎo)發(fā)聲實(shí)踐。

2“機(jī)械手”、“掃描儀”、“走正步”、“放大鏡”、“聞花香”、“彈簧”、“氣球”等日常事物的原理和經(jīng)驗(yàn)在吐字發(fā)聲教學(xué)中的啟發(fā)意義

(1)吐字的第一個(gè)環(huán)節(jié)要叼住字頭。教學(xué)中強(qiáng)調(diào)聲母成阻的力度。而學(xué)習(xí)者往往只關(guān)注成阻的器官,而忽略了帶動(dòng)成阻器官發(fā)力的肌肉所起到的關(guān)鍵作用。這就好比一個(gè)機(jī)械手要去抓取物品。首先,要有張開(kāi)手指的動(dòng)作,其次,張開(kāi)的手指要為能夠成功抓取物品做好力量?jī)?chǔ)備。做到了這兩步,機(jī)械手才能圓滿(mǎn)完成任務(wù)。明白了這個(gè)道理,學(xué)習(xí)者自然就明白了,聲母力度的體現(xiàn)關(guān)鍵在于成阻前的準(zhǔn)備動(dòng)作。進(jìn)而就明確了,做好不同聲母成阻前的預(yù)備動(dòng)作,唇部肌群和顴肌應(yīng)該如何協(xié)同配合。明確了這個(gè)機(jī)制也就能夠主動(dòng)的完成吐字第一環(huán)節(jié)的技術(shù)要領(lǐng)。

(2)吐字的第二和第三個(gè)環(huán)節(jié)是拉開(kāi)字腹、收住字尾。這個(gè)過(guò)程講求的是韻母的準(zhǔn)確性和完整性。準(zhǔn)確性是指元音舌位和唇形的到位,完整性是指韻母的動(dòng)程要充分。韻母的各要素不是孤立存在的,而是一氣呵成的。這一過(guò)程就如同掃描儀處理文件一樣,連貫的將圖文信息準(zhǔn)確無(wú)誤的通過(guò)光學(xué)傳感器記錄存儲(chǔ)下來(lái)。這就好比把我們的吐字器官比喻為掃描儀的光學(xué)傳感器。在吐字的過(guò)程中要準(zhǔn)確無(wú)誤的體現(xiàn)韻母各要素的技術(shù)要領(lǐng)。這個(gè)形象的比喻能夠啟發(fā)學(xué)習(xí)者強(qiáng)化對(duì)技術(shù)要領(lǐng)的掌握。

(3)播音作為有聲語(yǔ)言的一個(gè)門(mén)類(lèi),不但要求語(yǔ)音的準(zhǔn)確性,更講求吐字發(fā)聲的清晰、圓潤(rùn),從而實(shí)現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)上的美學(xué)追求和享受。這一學(xué)習(xí)過(guò)程要求學(xué)習(xí)者需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、大量的技術(shù)訓(xùn)練。對(duì)于加強(qiáng)口腔控制和氣息控制的練習(xí)有很多具體的辦法和手段。比如用夸張練習(xí)的方法朗讀雙音節(jié)詞、四字詞、繞口令、古詩(shī)詞,用記錄速度播讀新聞等。往往初學(xué)者不能深刻地認(rèn)識(shí)到夸張練習(xí)的目的,因而不能有的放矢的進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練。我把這個(gè)環(huán)節(jié)比喻為“走正步”、用放大鏡。啟發(fā)學(xué)習(xí)者回憶一下隊(duì)列練習(xí)時(shí)的情景。走正步一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是分解動(dòng)作的練習(xí)。分解動(dòng)作的目的就在于對(duì)連貫動(dòng)作細(xì)節(jié)和要點(diǎn)的固定和強(qiáng)化。吐字發(fā)聲采用夸張練習(xí)的手段就如同走正步分解動(dòng)作的練習(xí)。通過(guò)夸張練習(xí)來(lái)強(qiáng)化面部肌群,唇齒舌、腰腹肌肉等在吐字發(fā)聲過(guò)程中的力度和正確狀態(tài)??鋸埦毩?xí)的手段又如同用放大鏡閱讀。它能夠?qū)⑼伦诌^(guò)程中的具體感受放大,作為反饋信息不斷對(duì)大腦進(jìn)行記憶強(qiáng)化,從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)要領(lǐng)的固化。比如,用夸張練習(xí)的方法朗讀五言絕句,體會(huì)聲韻調(diào)在氣息的支持下通過(guò)各個(gè)器官是如何準(zhǔn)確適度發(fā)出的。通過(guò)夸張的方式拉長(zhǎng)了每個(gè)音節(jié)的長(zhǎng)度,體會(huì)腰腹肌肉是如何控制氣息平穩(wěn)、持久送出的。這些形象的啟發(fā)能生動(dòng)地詮釋技術(shù)訓(xùn)練的目的,同時(shí)也能化解初學(xué)者在練習(xí)過(guò)程中的盲目性和枯燥感。

(4)氣息是播音發(fā)聲的動(dòng)力來(lái)源,是播音創(chuàng)作進(jìn)行符號(hào)轉(zhuǎn)換的橋梁和紐帶。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),氣息是最不好認(rèn)識(shí)掌握的理論知識(shí)點(diǎn)和技術(shù)能力。氣息的位置在哪?如何做到呼吸通暢?自然深在的呼吸有什么樣的具體感受?如何克服呼吸表淺等問(wèn)題,都是困擾許多初學(xué)者的突出問(wèn)題。由于氣息都是建立在個(gè)體感受之上的概念,因此很難表述其狀態(tài)。只能通過(guò)借由日常生活中的感受和經(jīng)驗(yàn)來(lái)喚起和帶動(dòng)學(xué)習(xí)者的感受,從而理解掌握氣息的概念和正確的呼吸方法?!奥劵ㄏ恪?,就是一個(gè)比較好的訓(xùn)練手段。通過(guò)“聞”的動(dòng)作來(lái)體會(huì)正確的進(jìn)氣方式,通過(guò)強(qiáng)調(diào)不但要“聞”還要能辨別出是何種花的香味,來(lái)體會(huì)較深的氣息位置,體會(huì)腰腹肌群的擴(kuò)張和緊張度,進(jìn)而初步理解掌握氣息的基本原理和生成機(jī)制。

(5)氣息控制是形成聲音色彩的總閥門(mén)。在找到了正確的呼吸位置,體會(huì)到自然通暢的呼吸感受之后,便是加強(qiáng)呼吸肌力度的訓(xùn)練,從而獲得調(diào)節(jié)控制氣息自主、自由運(yùn)動(dòng)的能力。教學(xué)中,我們通常會(huì)啟發(fā)學(xué)生通過(guò)連續(xù)發(fā)“嘿”音,體會(huì)小腹肌肉和橫膈肌如同彈簧一般收縮彈動(dòng),進(jìn)一步明確控制氣息的肌肉組成。還會(huì)啟發(fā)學(xué)生進(jìn)氣后,腰腹部如吹起的氣球一般有種鼓脹感,接著發(fā)“咝”音。腰腹肌肉的控制力就如同扎氣球的皮筋。隨著腰腹肌肉緩慢勻速收縮,體會(huì)氣息平穩(wěn)持久的送出。提示學(xué)生,為了不讓氣息過(guò)快送出或失控,加強(qiáng)腰腹肌群的控制力,從而體驗(yàn)氣息控制的具體感受,加強(qiáng)氣息控制的能力。

3“放電影”在播音語(yǔ)言表達(dá)教學(xué)中的運(yùn)用

播音創(chuàng)作作為有聲語(yǔ)言藝術(shù)活動(dòng),其最顯著的一項(xiàng)特征便是符號(hào)轉(zhuǎn)換。即:將文字符號(hào)轉(zhuǎn)換為有聲符號(hào)。這種符號(hào)轉(zhuǎn)換講求藝術(shù)性和美感。而這藝術(shù)性和美感的達(dá)成需要?jiǎng)?chuàng)作主體調(diào)動(dòng)情感,通過(guò)內(nèi)外部技巧行之于聲來(lái)實(shí)現(xiàn)。在語(yǔ)言表達(dá)的教學(xué)中會(huì)涉及到情景再現(xiàn)、具體感受、停連、節(jié)奏等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和技巧。如何產(chǎn)生準(zhǔn)確恰切的語(yǔ)言色彩、如何生動(dòng)鮮活的用聲音去描繪事物,如何用自然可感的邏輯鏈條去營(yíng)造氛圍、渲染基調(diào)。這需要教師形象生動(dòng)的啟發(fā)和學(xué)習(xí)者積極靈動(dòng)的實(shí)踐。

為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的想象力和情景再現(xiàn)的真實(shí)感,啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用電影“蒙太奇”的手法在大腦中再現(xiàn)文字描繪的場(chǎng)景,通過(guò)大腦中再現(xiàn)的場(chǎng)景來(lái)帶動(dòng)和確定有聲語(yǔ)言的色彩、基調(diào)和節(jié)奏。下面以教材中的范文,峻青的《第一場(chǎng)雪》(節(jié)選)為例,通過(guò)表格分析來(lái)展現(xiàn)“放電影”的手段在啟發(fā)教學(xué)中的運(yùn)用。

通過(guò)對(duì)以上表格的瀏覽分析,我們可以直觀的感受到文字在大腦中產(chǎn)生的具體印象。這為用聲音準(zhǔn)確確定語(yǔ)調(diào)色彩,營(yíng)造氛圍,具體的描繪事物提供了充足的心理依據(jù)。通過(guò)不同的停頓時(shí)間將大腦中產(chǎn)生的“分鏡頭”組接起來(lái),內(nèi)心便有了時(shí)空邏輯性,行之于聲就產(chǎn)生了語(yǔ)言的節(jié)奏。

通過(guò)以上對(duì)播音基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)例的分析闡述,可以得出這樣一個(gè)結(jié)論:運(yùn)用啟發(fā)性教學(xué)手段既能增強(qiáng)播音教學(xué)的實(shí)效又能促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng),創(chuàng)新教學(xué)手段。從而最終實(shí)現(xiàn)避免學(xué)習(xí)者盲目性,增強(qiáng)其學(xué)習(xí)熱情,提高主觀能動(dòng)性,激發(fā)學(xué)習(xí)創(chuàng)作靈感,培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。