光電專業實踐課程改革初探

薛麗　任一鳴

摘要：本文以我校湖北科技學院光電專業新實踐課程的教學目標，培養學生思考能力、動手能力、分析和解決問題的能力為出發點，從實踐課程的選題、指導方式、考核標準三個方面進行改革探索，初步建立光電專業實踐課程的新模式，使學生能更清楚地掌握光電專業相關專業知識，提高學生們的綜合素質，為以后工作奠定基礎。

關鍵詞：光電專業；實踐課程；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）28-0110-02

一、引言

光電信息工程專業簡稱光電專業，作為一門工科專業，主要是培養學生具有研究開發新系統、新技術的能力，接受現代光電信息技術的應用訓練，掌握光電信息領域中光電儀器的設計及制造方法，具有在光電信息工程及相關領域從事科研、教學、開發的基本能力。目前，國內已有眾多高校設置了光電類專業[1]。與其他專業相比，光電專業最鮮明的特點就是知識具有廣泛性和交叉性[2-4]，但光電專業的課程設置與其他專業類似，通常包括理論課程、實驗課程、實踐課程[5]。其中，實踐課程是高校實踐教學的重要環節之一，其旨在培養學生綜合運用理論知識分析、解決實際問題的能力，也是對前期理論和實驗教學效果的檢驗[6]。實踐課程的教學過程一般分為[7]：（1）教師結合專業發展對教學內容進行精心設計，完成出題任務；（2）學生選題；（3）學生文獻調研以后進行實驗方案設計；（4）立題答辯；（5）實驗制作；（6）結題答辯，總體驗收。

據調查，很多實踐課程并沒有達到預期的教學效果，這主要是因為傳統的教學方式是以教師為主，學生是被動的、機械式地接受知識[8]，不能調動他們學習的積極性，純粹只為拿到學分去完成任務；第二是因為設計內容沒有新意，不能激發學生們學習的興趣。針對以上實踐課程中存在的問題，同時為了積極響應教育部關于教育改革的新舉動，培養出既有扎實理論基礎，又有實際動手能力和創新能力的新型人才，本文將以我校的光電專業的實踐課程為例，將從課程的選題、指導方式、考核標準等方面出發，初步探索建立一套有效的實踐課程的教學方案。

二、實踐課程的改革

（一）實踐課程內容的改革

實踐課程的選題至關重要，它直接關系到其教學效果。學生在理論學習后，只是初步了解該領域的基本概念和知識。如在“光電探測與信號處理”中，學生只掌握了探測器、光電轉換等概念；而在實驗課程中，雖然能通過接觸實驗設備對各單元知識模塊有了些感性認識，但是對整個光電系統的認識以及動手能力的培養仍遠遠不夠。因此，在實踐課程過程中，應加強理論和實踐相結合能力的訓練。再者，實踐課程時間有限，若實踐任務太難，學生們在規定時間內不能完成，則達不到預期的教學效果；反之，若實踐任務太簡單，同樣也達不到預期的效果。所以教師首先要把好難度關。因此，實踐課程的內容需要全面地改革。

課程設計的題目和內容要能激發學生的興趣和求知欲。學生們在理論學習階段是比較枯燥的，如何將實踐課程和先前的理論課程、實驗課程有機地融合在一起，一直是大多數老師所面臨的問題。通常實踐的題目由教師指定并且每年學生實踐的內容幾乎完全相似，這樣局限了學生的思路。我們專業在選題方面進行了改革——多方位選題模式。即學生可以從教師布置的題目中選取，題目一般包括基礎課題、應用課題和實驗改進三個方面；學生們也可以通過調研自由選題，學生通過調研、資料查閱可以找到自己更感興趣的內容，更能挖掘他們的潛力；第三，還可以結合當年的競賽（如全國光電大賽、物理）要求選題，這樣做的好處是讓學生們提前了解一些競賽的要求和出題方向，提前為以后參加競賽儲備知識技能。譬如2016年11月由湖北省教育廳舉辦，湖北文理學院承辦的湖北省第四屆“光馳杯”大學生物理實驗創新設計大賽中，我校光電專業參賽隊伍“關于激光音頻傳輸的設計”、“手機紅外動態通訊電子密碼鎖”和“基于數據無線傳輸的紅外尋跡及超聲波避障機器人”獲省二等獎。“基于51單片機的智能感應人體小車”以及“紅外感應實時遠程監控防盜系統”均獲省三等獎。這些成績的獲得都離不開平時的實踐訓練。教師在學生選題之后，除了考慮理論方案的可行性外，還需考慮實踐可行性和經費使用。如果在實踐設計過程中需要過多的經費，即便你的想法很新穎，那也只能是海市蜃樓。所以在選題時，還應該考慮學校的硬件設施和經費等實際情況。

（二）指導方式的改革

針對光電專業實踐課程的特點，該課程的指導方式也進行相應地改革，我校采取的主要措施有：（1）成立跨學科、跨專業的導師組。目前我校本專業教師隊伍中很少具有擁有多門理論和實踐知識的教師。為彌補這一不足之處，我們成立了跨學科、跨專業導師組，以便更好地解決學生在設計過程中遇到的瓶頸和困難。如由光電課程教學、模電設計、單片機或計算機程序等老師組成導師組。（2）成立小老師組，由上一屆的師兄師姐們傳班代。如果一開始就要學生直接獨自完成一個設計項目是很困難的，因為學生不熟悉電學元件、光學元件以及各個模塊。他們不知如何將各分立的元件焊接起來、如何調試各模塊、如何整合各個模塊。針對這種情況，我校成立了一群以優秀學生為主的小老師組，包括有豐富參賽經驗和動手能力強的、有編程優秀的學生、有了解單片機的學生等。他們會在大一、大二的學弟學妹中選拔出熱愛光電設計的學生，然后將低年級學生分配給小老師們，提前對其進行相關培訓。結果表明，這些小老師們不僅幫助了學弟學妹，而且也提高了自己的設計能力、動手能力、組織交流能力等。（3）翻轉式課堂教學，讓學生為主導，師生共同探討，轉變學習方式，破除以往教師“單打獨斗”的模式。

（三）實踐課程的考核標準改革

傳統的實踐課程是以設計報告為唯一的考核標準，而根據新課程設計的教學目標，學生成績應該是多種綜合能力的表現。我校采取多種方式考評，分別由實踐課程設計報告、樣品制作、PPT答辯匯報三部分構成。課程設計報告主要是鍛煉學生的團體合作以及分工協作能力，學生的查找資料、調研能力、自學能力、邏輯思維和寫作能力，它占總成績的20%。樣品制作主要鍛煉學生的動手能力、解決問題能力和創新能力，它占總成績的60%。PPT答辯匯報主要是鍛煉學生的膽量和口頭表達能力，它占總成績的20%。教師將會根據學生在每個環節的表現打分，而總成績是三個環節成績之和。

三、總結

根據我校新課程設計的教學目標，本文從課程設計的選題、指導方式、考核標準三個方面進行改革，初步探索建立光電專業實踐課程設計的新模式。改革后主要采取的是引導—激發—鼓勵的教學方法，它更有利于激發學生的學習興趣，提高學習效率和各項綜合素質，將理論聯系實踐，促進教學、科研和產業的發展。我們將以教師為主體的課堂教學模式向以學生為主的互動模式轉變，強調學生在教學過程中的主體地位，鍛煉學生實踐動手能力和創新能力，加強學生分析問題和解決問題的能力，進一步提高高校大學生的培養質量，力爭在個性化培養、特設化辦學上走出一條新路子，提升學校的核心競爭力。

參考文獻：

[1]教育部高教司.普通高等學校本科專業目錄和專業介紹[M]北京：高等教育出版社，1998.

[2]郁道銀，蔡懷宇，葛寶臻，李清，陳曉冬.光電信息工程專業建設]的探索與實踐[J].光學技術，2007，（S1）：293-294.

[3]劉向東，劉旭，劉玉玲.從高等教育的發展到光學工程類專業研究型人才培養方案再調整的思考[J].光學技術，2007，（S1）：276-277，279.

[4]肖焱山，王飛，何慧靈.光電信息工程專業實踐教學體系建設與探索[J].課程教學，2011：164-165.

[5]王艷，胡章芳.光電信息系統課程設計實踐[J].科學咨詢，2012，（31）：117.

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[7]江文杰，謝文科，施建華，馬浩統.光電類課程綜合設計的教學研究與實踐[J].高等教育研究學報，2014，（37）：105.

[8]龔華平，徐蘇楠，王育紅，張艷，沈為民.光電專業綜合性實踐課程的教學模式探索[J].電氣電子教學學報，2015，（37）：113.

Abstract：In this paper，in order to train the thinking ability，practical ability and innovation ability of students，we propose some suggestions on reform of teaching contents，teaching modes and assessment methods. And we preliminary build a new teaching model in practice course for photoelectric discipline，so that the students can master more professional knowledge and skills.

Key words：photoelectric discipline；practical course；reform