新生研討課“光電信息技術漫談與應用”教學改革和實踐

黃清龍　黃春云　尤素萍

一、引言

對大學新生開展新生研討課，可以使大學新生盡快了解相關大學專業和課程設置，迅速完成從高中生向大學生的轉變，掌握新的學習方法，為后續學習打下基礎，因此國內外許多高校都在近年來開設了新生研討課。然而，目前不少新生研討課流于形式，教學研討僅局限于課堂內，主要的教學形式還是老師講學生聽，雖然課內有一些討論，但是學生沒有真正地參與進來，教學效果不盡如人意。

為了改進新生研討課，我們在新生研討課“光電信息技術漫談與應用”中，嘗試進行新生研討課教學改革，突破研討課在時間和空間上的限制，把課堂內的研討拓展至課外研究，把研討問題引入更深更廣層次；在具體的研討教學過程中，加強理論與實驗相結合、教師啟發引導與學生自主探究相結合、課堂研討與課外實驗相結合。

二、課程改革和實踐具體安排

“光電信息技術漫談與應用”作為一門新生研討課，它的作用是：通過教師與學生的交流、實驗演示和操作、課題討論辯論、課內外實驗與研究等措施，幫助同學建立正確、全面的關于光電信息技術的認識，構建正確的知識觀，激發學習研究光電信息技術的興趣和動力，獲得分析研究問題的能力和素養，為后續學習和進一步深造打下基礎。因此，精心安排課程內容，構建新的研討教學模式。

課程內容包含四個模塊：光學；電子和單片機技術；光電檢測技術；光通信技術。模塊具體內容有：（1）光學：幾何光學、波動光學、信息光學，重點理解成像系統的像差、光的干涉和衍射、光全息、光信息處理等內容。（2）電子和單片機技術：電路分析、線性電路、數字電路、單片機技術，重點理解電路分析原理、信號放大電路、模數轉換、單片機工作原理。（3）光電檢測技術：光電系統的構成、工作原理、應用范圍、激光測距、光纖光柵傳感、激光掃描，重點理解光電信號的調制、解調、檢測原理，熟悉典型的光電系統。（4）光通信技術：調制解調、光發射、光接收，重點了解光通信原理、器件、光網絡等。

構建新的研討教學模式，通過漫談、應用、研究、討論四個教學環節來實現教學目的。第一“漫談”，老師通過介紹典型光電儀器引出研討內容，再輔以必要的講解（研討內容的知識背景、理論、技術以及進行實驗演示等），讓學生建立初步的認識，為后續研討提供一定的知識基礎。漫談主要在課堂集中授課，采用多媒體、啟發式教學，講解基本概念、理論基礎，并通過必要實驗演示、現場交流討論，幫助學生獲得必要基礎的知識和技術，建立正確認識、獲得理論分析解決問題的能力。第二“應用”，要求學生在課外查找資料，利用現有的實驗條件，進行相關的實驗，從而獲取必要的基礎知識和實驗結果，進而培養并提高學生實驗動手能力，促進學生理解基本知識和技術。第三“研究”，通過課外輔導和課內研究而展開；學生五人組成研究小組，教師輔導學生查找資料，確定選題，擬定實驗方案，設計實驗，開展研究，最后撰寫討論提綱和報告。第四“討論”，學生通過課內外的研究，獲得研究結果，最后將研究報告制作成演講PPT文檔，在課堂進行匯報答辯；答辯過程中學生教師提問、討論、辯論，最終教師總結、評定研討成績。

在實際的教學過程中，首先以點帶面實現基本知識框架的構建。教師以典型的有吸引力的光電儀器為知識切入點，通過課堂講解、分析、討論，引發學生學習興趣，激發學習動力。另外，要求學生查找相關資料和做實驗，通過對資料和實驗進行分析研究，建立對光電信息技術的認識，重點理解光學、電子和單片機技術，了解光電檢測技術以及光通信技術。

通過課內的研究討論、課外的實踐活動，培養并提高學生自主學習能力、分析解決問題能力、實踐動手能力、協作和交流能力，以及掌握一定的光學元件調試、光路調試、電子線路設計制作能力。通過組隊和選題，在光學測試、光電電路設計、激光測量技術、光通信技術等方面開展研究，提高研究問題能力，提高科研素養。

教學方式采用“講解——實驗——研究——討論”形式。教學方式上既有教師講解又有師生互動討論，內容上既有光電信息技術理論又有光電實驗，空間上既在教室又在實驗室，時間上既有課內又有課外，組織形式上既有個人又有團隊。

從選課系統一開放就爆滿到最后課程滿意度達91%表明：這門新生研討課課程深受新生歡迎，尤其是光電信息科學與工程、應用物理學、計算機科學與技術等專業信息同學，還有很多同學因沒有選上該課而懊惱。選修該課的同學，積極認真，到課率95%。尤其是在第二階段，即實驗研討課中，學生在老師的引導下，認真做實驗，與老師和同學開展研討，確定研討內容、方案，最后實現了研討目標，提高了學習和實驗、研究、討論的能力，為下一階段學習打下了良好的基礎。

三、總結

通過這一課程，新生不僅掌握了一定的光電信息技術知識和實驗技能，還增長一些做研究的能力。同學通過查找資料、確定研討題目、開展研究，完成了研討整個教學環節的要求，為他們下一階段的學習打下一個良好的基礎。

通過該課程，我們還認識到，新生研討課——這一新的教學模式，將教學主體由教師講課改成學生研究，極大地激發了學生的學習主動性和學習興趣，使教學達到事半功倍的效果，值得肯定和推廣。

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