“多維協(xié)同”教學(xué)模式在光電類課程中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的研究

萬洪丹+許吉+施偉華+李培麗

摘要：以當(dāng)前新時期信息技術(shù)對光電子技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新性人才的實際要求為背景，針對光電類課程在教學(xué)方式、主體、評價體系等方面的實際問題，提出了以“多維協(xié)同”教學(xué)模式改進光電類課程教學(xué)方法、構(gòu)建高效課堂。分析了通過教師、學(xué)生、教學(xué)資源等方面的協(xié)同合作來提高課堂教學(xué)效果，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，為實現(xiàn)光電類高效課堂、培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識人才提供有益參考。

關(guān)鍵詞：光電子；多維協(xié)同；創(chuàng)新意識

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）02-0082-02

當(dāng)代社會高科技領(lǐng)域創(chuàng)新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，社會發(fā)展加速進行，已全面步入信息時代。而光子與電子已成為信息的根本載體，聯(lián)合國宣布2015年為“光和光基技術(shù)國際年”以紀(jì)念光技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展帶給人類文明巨大的進步和對未來社會產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響。光電子學(xué)科是信息化社會發(fā)展過程中將光子和電子相結(jié)合形成重要學(xué)科。光電子技術(shù)領(lǐng)域中，各種新器件、新技術(shù)、新應(yīng)用在不斷涌現(xiàn)。新時期信息技術(shù)發(fā)展背景之下，我國光電科技發(fā)展領(lǐng)域，急需集聚一批具有國際視野和能力的創(chuàng)新型領(lǐng)軍人才[1-3]。

習(xí)主席曾提出：“創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。”人才是創(chuàng)新的根基，創(chuàng)新驅(qū)動實質(zhì)上是人才驅(qū)動。大學(xué)最根本的職能是人才培養(yǎng)。這不僅是國家構(gòu)建創(chuàng)新體系對高校的根本要求，也是服務(wù)地方經(jīng)濟和社會發(fā)展的現(xiàn)實需要，更是學(xué)校自身可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。南京郵電大學(xué)光電工程學(xué)院以光電子學(xué)、光電子器件等為代表光電類課程本身具有專業(yè)性較強，內(nèi)容上涵蓋領(lǐng)域?qū)挿海婕暗膶W(xué)科門類較多，概念豐富，推導(dǎo)計算較多等特殊特點。目前課程的教學(xué)逐漸形成了一定模式和風(fēng)格，在教學(xué)中取得了一定效果。然而，在長期的教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，提高學(xué)生創(chuàng)新意識方面，仍然存在以下問題：

1.教學(xué)方式和內(nèi)容方面：教學(xué)方式上，大多采用教師一言堂的方式，容易造成理論與實際脫鉤、缺乏問題引導(dǎo)等，造成了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和熱情不足；教學(xué)內(nèi)容上，主要以課堂學(xué)習(xí)為主，學(xué)生被動地聽課與做題，最后考前突擊記“重點”。因此，教學(xué)方式需要考慮：如何將生機注入課堂，讓學(xué)生擺脫不想學(xué)的陰影？如何讓學(xué)生在了解原理的基礎(chǔ)上，能夠掌握和應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，開闊視野，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

2.教學(xué)主體方面：學(xué)生是教學(xué)的主體，接受了一套應(yīng)試教育的學(xué)習(xí)方式，習(xí)慣于通過題海戰(zhàn)術(shù)來掌握。這種學(xué)習(xí)方式割裂了其中的緊密聯(lián)系，容易產(chǎn)生以下問題：（1）對實際問題缺乏有準(zhǔn)備的頭腦，過于依賴題海戰(zhàn)術(shù)。面對復(fù)雜的實際問題將無從下手，或者以點蓋全。（2）學(xué)習(xí)上被動孤立，不善于交流，限制其從事相關(guān)研究的職業(yè)生涯的發(fā)展和創(chuàng)新意識的形成。（3）對基礎(chǔ)知識掌握不系統(tǒng)導(dǎo)致后半程學(xué)習(xí)困難。相關(guān)知識點環(huán)環(huán)相扣，逐步深入。部分同學(xué)前面理論基礎(chǔ)未打好，導(dǎo)致后面在學(xué)習(xí)具體器件特性與應(yīng)用時遇到困難。

3.評價體系方面：目前課程考察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的主要方式是期終閉卷考試。這種教學(xué)考核方式無法體現(xiàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)，無法避免學(xué)生的不用心、期末考試臨時抱佛腳、熬夜死記硬背、考完就忘的情況。

由于光電類課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)的特殊性，仍然存在教師教與學(xué)生學(xué)之間聯(lián)系不緊密的問題。有限的課堂教學(xué)時間重點應(yīng)該放在哪里，如何提高學(xué)生快速吸收和運用知識的能力，都是需要解決的問題。為培養(yǎng)符合新時期信息化社會發(fā)展的創(chuàng)新型光電技術(shù)人才，仍需要對課程的教學(xué)方式、方法進行改進和提升。在總結(jié)以往的經(jīng)驗與不足基礎(chǔ)上，我們運用“協(xié)同學(xué)”思想，將教與學(xué)作為一個系統(tǒng)來考慮。

德國激光物理學(xué)家赫爾曼·哈肯創(chuàng)立的協(xié)同學(xué)理論認(rèn)為，自然界所有系統(tǒng)都是開放系統(tǒng)[4]。猶如激光器系統(tǒng)，由諧振腔、泵浦、增益介質(zhì)等不同要素決定的不同振蕩頻率光之間進行競爭、協(xié)作和共存，最終通過共振一致，達(dá)到相干增強實現(xiàn)方向高度一致的激光輸出。課堂是一個由教師、學(xué)生、授課資源所組成開放性的系統(tǒng)，這些因素相互影響、相互促進，共同決定了這個系統(tǒng)的運行健壯性。將多維協(xié)同教學(xué)模式引入以光電類課程教學(xué)當(dāng)中，其信息流傳遞示意圖如圖1所示：

4.教師與學(xué)生的協(xié)同：即教師授課與學(xué)生學(xué)習(xí)的協(xié)同。通過采用互動式課堂方式，教師關(guān)注學(xué)生在課堂和課后的體驗、參與、探究、感知、情緒。（1）注重課程課件內(nèi)容呈現(xiàn)方式的動態(tài)性和吸引力，如采用動畫來演示，吸引學(xué)生關(guān)注。（2）上課前，列出幾個與本節(jié)課相關(guān)的問題，讓整堂課的教學(xué)過程成為基于問題的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生帶著好奇心上課。（3）引入專題討論，將教師一言堂變?yōu)閷W(xué)生為主體。嘗試兩種方式：教師擬定課程相關(guān)綜合性討論題，讓學(xué)生在討論交流中更深入地理解相關(guān)理論和建立更完整的知識體系；將教師板書答案的習(xí)題課變?yōu)閷W(xué)生上臺講解習(xí)題、討論問題癥結(jié)、教師進行總結(jié)。（4）鼓勵學(xué)生進行課堂和課后的提問。教師和學(xué)生通過課后答疑、考前咨詢、考后反饋等方式保持溝通和互動，充分利用先進的通訊、網(wǎng)絡(luò)工具進行答疑促進學(xué)生的創(chuàng)造性思維。（5）教師發(fā)放調(diào)查問卷，對教學(xué)班同學(xué)進行訪問調(diào)查，重點了解他們對課程教學(xué)的意見和建議，收集學(xué)生反饋信息意見。

5.學(xué)生與學(xué)生的協(xié)同：充分發(fā)揮不同學(xué)生的個性差異性，促進學(xué)生之間的學(xué)習(xí)交流、問題討論和團隊協(xié)作能力。（1）在專題討論中，學(xué)生以小組為單位，合作完成相關(guān)問題所涉及的文獻(xiàn)查閱、歸納整理、理解判斷、制作PPT并口頭匯報。（2）在習(xí)題討論中，讓同學(xué)進行作業(yè)互批，通過發(fā)現(xiàn)別人的問題加深印象，培養(yǎng)批判性創(chuàng)新性意識。

6.課程資源的協(xié)同：充分結(jié)合課上與課后、書本知識和網(wǎng)絡(luò)資源的學(xué)習(xí)。光電子技術(shù)是適應(yīng)信息社會需要而迅速發(fā)展的新興分支學(xué)科，不少相關(guān)器件和技術(shù)正在飛速發(fā)展。課程內(nèi)容也應(yīng)充分體現(xiàn)其前沿性，能夠與時俱進，緊跟科技發(fā)展的步伐。要鼓勵學(xué)生將書本或者網(wǎng)絡(luò)最新前沿相結(jié)合，通過課上把握基本理論和知識輪廓，課后積極拓展視野，查閱最新發(fā)展動態(tài)，結(jié)合課上交流，相互促進，保持與最新技術(shù)發(fā)展與時俱進。

7.教師與教師的協(xié)同：教師積極開展教學(xué)沙龍或建立教學(xué)群，學(xué)科相關(guān)教師討論教學(xué)大綱、課PPT呈現(xiàn)內(nèi)容與呈現(xiàn)方式以及教學(xué)過程中各自遇到的問題；開展集體閱卷，共同評價與分析學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和原因；開展相互聽課，積極交流和反饋，保證創(chuàng)新的動力源。

綜上所述，在全球信息化步伐加快發(fā)展進程中，急需培養(yǎng)具有國際視野和創(chuàng)新意識的領(lǐng)軍人才，針對現(xiàn)有教學(xué)實踐中的實際問題，以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才目標(biāo)，通過教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生、教師與教師以及課程資源之間的多維協(xié)同教學(xué)模式來構(gòu)建高效、創(chuàng)新型光電類課堂的教學(xué)改革，有利于促進實際課堂資源的有機結(jié)合，是符合新時期信息化社會發(fā)展要求的創(chuàng)新型光電技術(shù)人才培養(yǎng)模式。

參考文獻(xiàn)：

[1]眭依凡.大學(xué)：如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才——兼談美國著名大學(xué)的成功經(jīng)驗[J].中國高教研究，2006，（12）：3-9.

[2]施開良，姚天揚，俞慶森.創(chuàng)新型人才培養(yǎng)規(guī)律和模式的探討[J].實驗室研究與探索，2004，23（3）：1-3.

[3]鐘秉林.國際視野中的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].中國高等教育，2007，（3）：37-40.

[4]Haken H，哈肯，復(fù)華.協(xié)同學(xué)：大自然構(gòu)成的奧秘[M].上海譯文出版社，2005.

"Multidimensional Coordination" Teaching Mode for Education and Fostering Students' Innovation Consciousness in the Optoelectric Courses

WAN Hong-dan，XU Ji，SHI Wei-hua，LI Pei-li

（Nanjing University of Posts and Telecommunications，Nanjing，Jiangsu 210000，China）

Abstract：Facing the new era of information technology，we meet practical requirements innovative talents in thee filed of optoelectronic technology. Problems about teaching methods，teaching subjects and evaluation systems have to be solved to build high efficiency classroom. This paper put forward a "multi-dimensional collaboration" teaching mode to improve the teaching methods of optoelectronic courses. Multi-dimensional coordination between teacher，student and teaching resources are proposed to improve classroom effect and enhance students' self-learning initiative. This paper can provide a good reference for realization of efficient optoelectronic classroom as well as education and fostering students' innovation consciousness.

Key words：optoelectronic；multidimensional coordination；innovation consciousness