“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）

0 引言

隨著國家信息化建設(shè)的逐步深入，我國采取了一系列積極、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2002年開始國家計(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)我國在光電子研究開發(fā)方面所具有的技術(shù)優(yōu)勢和資源特點(diǎn)，重點(diǎn)支持一批技術(shù)水平高、市場前景好的光電產(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)勢的光電產(chǎn)業(yè)體系。通過對(duì)我國已有技術(shù)和資源優(yōu)勢并在國際市場有競爭力的光電子產(chǎn)品的重點(diǎn)支持，力爭在“十五”期間使國內(nèi)光電產(chǎn)業(yè)能夠滿足國內(nèi)各行業(yè)的需要，并進(jìn)入國際市場。（3）通過技術(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，很多高校相繼開設(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)用開始，通過學(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、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)狀及存在的問題出發(fā)，通過剖析學(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，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)無法引起學(xué)生過多的關(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-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“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程稱之為起偏，所用器件為起偏器；（3）檢測某一光束是否為偏振光的過程稱之為檢偏，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)，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)校長前校長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)立的見解等幾個(gè)方面[4]。那么單純的一張?jiān)嚲恚淮慰荚嚲筒荒軌蜃鳛閷W(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，采用開卷考試的方式，考察學(xué)生運(yùn)用書本知識(shí)分析問題的能力；（2）實(shí)驗(yàn)部分的考核：通過實(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器接收，通過信號(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)曲線和光電探測器解調(diào)后的信號(hào)曲線。而這么一套設(shè)備展現(xiàn)出來的就是一個(gè)完整的光電系統(tǒng)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中可以運(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，通過示波器顯示的信號(hào)曲線分析實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，思考該問題出現(xiàn)的原因以及采用何種解決這些問題，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)生分析問題解決問題的能力；（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)分析問題，解決問題的能力，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

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)。

［1］國家計(jì)委.國家計(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),2002,2,28.

［2］于雪蓮，顧國華.《光電子技術(shù)》教學(xué)方法的探討[J].高教論壇,2009,9(9):77-78-81.

［3］朱京平.光電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].2版.科學(xué)出版社,2009.

［4］徐娟,宋繼華,胡佳佳.初論“講一、練二、考三”[J].計(jì)算機(jī)教育,2006,6:22-26.