《光電技術(shù)》教學(xué)改革的探索與實(shí)踐論文

　　摘要：對(duì)《光電技術(shù)》課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了改革——利用科研一線的現(xiàn)代觀點(diǎn)、先進(jìn)理念和典型工程個(gè)案充實(shí)課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)課堂內(nèi)容時(shí)代化；將多媒體的聲、光、電技術(shù)充分合理地與光電技術(shù)課程緊密結(jié)合，從感官直接刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)興趣；“消化與吸收”并重的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地的開設(shè)為培養(yǎng)實(shí)用性人才提供了平臺(tái)。

　　關(guān)鍵詞：光電技術(shù)；教學(xué)改革；教學(xué)方法；教學(xué)效果

　　光電信息技術(shù)是將光學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及材料技術(shù)相結(jié)合而形成的一門高新技術(shù)。光電測(cè)試技術(shù)是光電信息技術(shù)的主要技術(shù)之一，它以其非接觸、高精度、高速度、實(shí)時(shí)等特點(diǎn)，成為現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)最重要的手段和方法之一[1]。《光電技術(shù)》課程主要介紹光電檢測(cè)技術(shù)的基本原理、器件、方法等。因此，該課程也成了相關(guān)理、工科專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門課程。學(xué)習(xí)和掌握這門課程對(duì)于提高學(xué)生素質(zhì)和培養(yǎng)分析能力、創(chuàng)新能力都有重要意義。但該課程涉及的內(nèi)容多，知識(shí)面很廣[2]，肩負(fù)著相關(guān)理工專業(yè)從基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向?qū)�業(yè)應(yīng)用的傳承作用。為了適應(yīng)光電信息技術(shù)的迅速發(fā)展對(duì)光電信息技術(shù)人才的需求迅速增加的發(fā)展趨勢(shì)，河南大學(xué)物理與電子學(xué)院開設(shè)了《光電技術(shù)》這門課程，然而如何培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，使其具有獨(dú)立思考和創(chuàng)新思維，是專業(yè)課程教學(xué)改革中重點(diǎn)思考的問題之一。本文結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和他人的先進(jìn)成果，廣泛搜集學(xué)生的反饋意見，對(duì)該課程的教學(xué)改革進(jìn)行有益的探索。

　　一、《光電技術(shù)》課教學(xué)過程中存在的問題

　�。ㄒ唬╇s而滯后的教材內(nèi)容

　　根據(jù)王啟明院士等提出的“現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展”的觀點(diǎn)[3]，將光電技術(shù)定義為“研究光電信息系統(tǒng)中光和電信號(hào)的形成、傳輸、采集、變換及處理方法的技術(shù)學(xué)科”。單從光電測(cè)試系統(tǒng)（圖1）來說，其不僅與高等數(shù)學(xué)、普通物理、化學(xué)等基礎(chǔ)課程及電工學(xué)、工程力學(xué)、電子線路等專業(yè)基礎(chǔ)課密切相關(guān)，而且課程中所講述的各種傳感器知識(shí)還涉及到材料知識(shí)、力學(xué)知識(shí)和電學(xué)知識(shí)。另外，檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)控制理論也結(jié)合得十分緊密。在課堂教學(xué)中很難找到像大學(xué)物理、原子物理、電動(dòng)力學(xué)等課程那樣的經(jīng)過數(shù)十載錘煉出來的經(jīng)典教材。另外，隨著大規(guī)模集成電路、材料科學(xué)和微機(jī)械加工技術(shù)的快速發(fā)展，各種新型的光電探測(cè)器和與之相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)也發(fā)展的非常迅猛。而教材的更新相對(duì)較慢，選用的教材不能跟上傳感器當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。

　�。ǘ�）枯燥的教學(xué)方式

　　教學(xué)方式單一，以教師課堂講授為主，學(xué)生被動(dòng)接受。不能發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動(dòng)性，授課效果和學(xué)習(xí)效果不佳。

　�。ㄈ�）貧乏的實(shí)踐環(huán)節(jié)

　　目前的課程體系中，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)偏少，對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)和鍛煉的綜合性實(shí)驗(yàn)更少，教學(xué)方式不夠完善，對(duì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力的培養(yǎng)不利。

　　以上問題的存在不適應(yīng)國(guó)家對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。光電技術(shù)在發(fā)展，招生規(guī)模在擴(kuò)大，與時(shí)俱進(jìn)，從實(shí)際需要出發(fā)，我們必須對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)改革，使教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容都能緊跟信息時(shí)代的要求。

　　二、光電技術(shù)課程的教學(xué)改革

　�。ㄒ唬┝⒆阈畔⒓夹g(shù)前沿，更新課程知識(shí)結(jié)構(gòu)體系

　　以我們學(xué)院選用的浙江大學(xué)繆家鼎等人編寫的《光電技術(shù)》為例，教材內(nèi)容涉及多而且分散，缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性，其中對(duì)原理的敘述多，典型應(yīng)用和設(shè)計(jì)介紹少；傳統(tǒng)光電器件多，新型器件少；簡(jiǎn)單應(yīng)用多，新領(lǐng)域綜合應(yīng)用少；總之內(nèi)容顯得老化，跟不上當(dāng)前的科技發(fā)展。光電檢測(cè)技術(shù)是多學(xué)科交叉而形成的一門新興技術(shù)，在工程實(shí)踐中，它始終呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢(shì)，不斷有新的器件、新的檢測(cè)方法、新的應(yīng)用領(lǐng)域問世。這些因素決定了課程內(nèi)容的動(dòng)態(tài)變化性和學(xué)科延展性。針對(duì)該學(xué)科的這些鮮明特點(diǎn)，課題組首先對(duì)課程主線結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，建立了光電技術(shù)課程的結(jié)構(gòu)“大樹”如圖2所示。即以光輻射源和半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)作為基礎(chǔ)理論教學(xué)內(nèi)容，它們作為光電技術(shù)這棵大樹的根基，為光電技術(shù)課程的學(xué)習(xí)提供給養(yǎng)；以光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換和處理為主干教學(xué)內(nèi)容，它通過光信號(hào)的變換、光電信號(hào)變換和電學(xué)信號(hào)的變換等原理為各個(gè)光電器件的應(yīng)用輸送養(yǎng)分，根據(jù)這一環(huán)節(jié)可以給出各個(gè)器件的特性參數(shù)，從而為器件的實(shí)際應(yīng)用提供準(zhǔn)則；以典型光電器件的分析和設(shè)計(jì)升華教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)不同的器件還有其獨(dú)特的性能及應(yīng)用領(lǐng)域根據(jù)學(xué)生的興趣展開專題課堂討論，使現(xiàn)代光電系統(tǒng)碩果紛呈。其次，課程從各個(gè)單元上配合主線結(jié)構(gòu)，也按照光電信息系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行“裁剪”和“重縫”。我們以“立足教材，跟蹤發(fā)展”為指導(dǎo)思想，授課過程中刪除了陳舊過時(shí)的內(nèi)容，在講授教材基本內(nèi)容的同時(shí)，收集補(bǔ)充了光電技術(shù)相關(guān)學(xué)術(shù)期刊雜志、書籍；國(guó)內(nèi)外光電探測(cè)器件知名廠家、近年新型光電探測(cè)器件、新型光電信號(hào)檢測(cè)技術(shù)和方法以及各類光電探測(cè)器件的最新進(jìn)展和應(yīng)用情況等。同時(shí)利用校內(nèi)外專家教授和他們的研究生在科研中獲得的光電技術(shù)的先進(jìn)理念、現(xiàn)代觀點(diǎn)及解決的問題的方式方法充實(shí)課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容現(xiàn)代化，收到了良好教學(xué)的效果。

　�。ǘ�）運(yùn)用科學(xué)的現(xiàn)代化教學(xué)手段，不斷提高教學(xué)質(zhì)量

　　1、研究型課堂教學(xué)方法的探索，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)模式多樣化。光電技術(shù)的動(dòng)態(tài)變化性和學(xué)科前瞻性，要求教師必須積累有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和多學(xué)科知識(shí)整合能力，僅靠課堂教學(xué)難以達(dá)到對(duì)整個(gè)課程的綜合應(yīng)用水平，必須探索多渠道教學(xué)方式，倡導(dǎo)將能力培養(yǎng)深入到日常教學(xué)活動(dòng)中，達(dá)到“寬基礎(chǔ)，重能力”的教學(xué)目的。采取課上講授、課堂提問和討論的啟發(fā)式和開放型教學(xué)模式，提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。充分利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂。將電子版講稿、教材、相關(guān)專題內(nèi)容發(fā)布在網(wǎng)上，便利學(xué)生使用和學(xué)習(xí)。對(duì)于一些學(xué)科前沿問題開展課堂討論。讓學(xué)生課外查資料，在充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，開展課堂討論。教師對(duì)學(xué)生的討論適時(shí)進(jìn)行引導(dǎo)。布置學(xué)生寫章節(jié)學(xué)習(xí)總結(jié)和小論文。通過小論文的寫作，可以拓寬學(xué)生的知識(shí)面，了解國(guó)際上與本學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域的最新科技動(dòng)態(tài)。

　　2、針對(duì)光電技術(shù)課程涉及的圖表多、信息量大等特點(diǎn)，在多媒體課件設(shè)計(jì)時(shí)主要體現(xiàn)課程教學(xué)內(nèi)容的主線、重要概念和結(jié)論以及為加深學(xué)生理解的圖片、Flash動(dòng)畫和音像資料等，而概念的講授、理論公式的推導(dǎo)等仍以傳統(tǒng)的板書方式，即“品型”窗口的多媒體輔助教學(xué)模式。就像多畫面電視機(jī)那樣，在主畫面上開一個(gè)又一個(gè)窗口，窗口起到瀏覽輔助信息的作用。此外，還充分利用人眼生理視覺特性[4]，合理設(shè)計(jì)Powerpoint文稿的背景和字體的種類、大小、顏色及行距等，提高屏幕信息顯示效果。如對(duì)半導(dǎo)體能帶理論，學(xué)生常會(huì)覺得很抽象，難理解，故除在課堂講授中增加圖形、圖像、動(dòng)畫、聲音等形象的多媒體教學(xué)手段外，通過板書例題可檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)其認(rèn)識(shí)深度，再根據(jù)作業(yè)題中曝露的問題進(jìn)行有針對(duì)性的補(bǔ)充解釋，效果非常有效。教學(xué)實(shí)踐表明，授課用“品型窗”的方法，教學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，重點(diǎn)突出，概念明確，教學(xué)效果良好。

　�。ㄈ�）“以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力為核心”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，適當(dāng)引進(jìn)科研成果

　　自從1999年我國(guó)高校開始擴(kuò)招以來，高等教育逐步從過去的“精英化”向“大眾化”過渡并逐漸形成“大眾化”的高等教育格局。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局威海調(diào)查隊(duì)于近日舉行了“大學(xué)生就業(yè)情況如何？”專題問卷調(diào)查。結(jié)果顯示，�？粕�就業(yè)率高出本科生39個(gè)百分點(diǎn)。本科生求職的最大困難是“缺乏工作經(jīng)驗(yàn)，不會(huì)推銷自己”，因此培養(yǎng)實(shí)用型人才是當(dāng)前本科教育的目標(biāo)之一，實(shí)踐性環(huán)節(jié)在教學(xué)過程中起著不可替代的作用。為了突出實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，讓學(xué)生“消化理論，發(fā)展能力”，課題組大膽探索，進(jìn)行“以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力為核心”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。為了適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的需求，本著“強(qiáng)化動(dòng)手、突出創(chuàng)新、開放教學(xué)、資源共享”的原則，物理與電子學(xué)院組建了河南大學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中心，為學(xué)生電子競(jìng)賽和挑戰(zhàn)杯等高校創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)大賽及學(xué)生科技制作活動(dòng)提供場(chǎng)地和平臺(tái)。我們根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)，采取分層次培養(yǎng)，一般學(xué)生注重基本能力的培養(yǎng)，而學(xué)有余力的學(xué)生則注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學(xué)中將實(shí)驗(yàn)分為三大類，首先是基礎(chǔ)與驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，其目的是驗(yàn)證、證明、鞏固、掌握基本教學(xué)內(nèi)容，例如光功率、光照度、發(fā)光強(qiáng)度、光譜特性等，通過實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化認(rèn)識(shí)。其次是設(shè)計(jì)與綜合型實(shí)驗(yàn)，其目的是以“任務(wù)”或“課題”形式提出實(shí)驗(yàn)要求，綜合使用知識(shí)來設(shè)計(jì)、開發(fā)完成項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用和自學(xué)能力。比如光電倍增管和CCD器件的原理及應(yīng)用；再者是研究與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，以自選/自帶的獨(dú)立研究形式為實(shí)驗(yàn)要求，重在培養(yǎng)研究能力和創(chuàng)新意識(shí)。比如利用光電器件組建的表面光電壓譜儀，紫外、可見、近紅外分光光度儀，電致發(fā)光譜儀等對(duì)晶體樣品進(jìn)行測(cè)試并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行理論的分析。該實(shí)驗(yàn)過程有助于培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、思考以及創(chuàng)新的能力.熟悉科學(xué)研究的思路和方法，掌握這些光電器件的使用方法和注意事項(xiàng)。由于課程實(shí)驗(yàn)與教學(xué)內(nèi)容同步進(jìn)行，對(duì)加深基本概念的理解、強(qiáng)化基本能力的訓(xùn)練起到了良好的促進(jìn)作用。

　　《光電技術(shù)》課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求不同于傳統(tǒng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，具有很強(qiáng)的時(shí)代氣息。實(shí)驗(yàn)所用的核心器件，如光電倍增管、像增強(qiáng)器、雪崩光電二極管等光輻射探測(cè)器不僅價(jià)格昂貴、維護(hù)嚴(yán)格，而且發(fā)展更新也很快。在這種情況下，如果能把教學(xué)和科研很好地結(jié)合起來，突破教學(xué)大綱，用科研項(xiàng)目的部分內(nèi)容補(bǔ)充或擴(kuò)展教學(xué)大綱內(nèi)容，充分利用科研儀器設(shè)備為學(xué)生開設(shè)實(shí)驗(yàn)，那么學(xué)生在掌握理論的基礎(chǔ)上，內(nèi)容就可以跟上當(dāng)前的新技術(shù)，形成教學(xué)內(nèi)容對(duì)新技術(shù)的快速反應(yīng)，充分反映該相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，另一方面使課程的基本理論體系與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合更為緊密，使整個(gè)課程的教學(xué)體系更為完善和統(tǒng)一，增強(qiáng)課程的實(shí)用感。最后還有利于啟迪學(xué)生思維，激發(fā)對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，逐步培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)還有助于提高學(xué)生的科研素質(zhì)和能力。

　　三、結(jié)束語

　　教學(xué)是藝術(shù)和科學(xué)的有機(jī)結(jié)合，課堂是教學(xué)藝術(shù)的舞臺(tái)。在教學(xué)中，把教學(xué)內(nèi)容和人才培養(yǎng)緊密結(jié)合是教師孜孜不倦的追求。我們的教育是用昨天的知識(shí)，培養(yǎng)今天的人才，而要應(yīng)對(duì)的是明天的挑戰(zhàn)。所以，我們的課程教學(xué)改革從實(shí)際需要出發(fā)，立足于本專業(yè)，教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都緊跟時(shí)代要求，教學(xué)過程中有意識(shí)地將改革貫穿到教學(xué)實(shí)踐的每一個(gè)環(huán)節(jié)，使教學(xué)改革取得了顯著實(shí)效。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]楊常松,陳海秀,李遠(yuǎn)祿.光電測(cè)試技術(shù)教學(xué)改革的探討[J].科技信息(博士專家論壇),2009,7-7.

　　[2]于雪蓮,顧國(guó)華.《光電子技術(shù)》教學(xué)方法的探討[J].高教論壇,2009,（9）77-81.

　　[3]江文杰,曾學(xué)文,施建華.《光電技術(shù)》課程建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].高等教育研究學(xué)報(bào),2009,32（4）43-45.

　　[4]江文杰,曾學(xué)文,林亞風(fēng).利用人眼生理視覺特性提高多媒體教學(xué)效果[J].高等教育研究學(xué)報(bào),2005,(2).

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