以學生為中心的《光譜學》教學改革探討

唐延林 魏曉楠

摘要：光譜學是光電信息科學與工程、物理學、化學等專業的專業選修課程之一，在光電信息科學與工程專業本科生培養方案的課程體系中有重要的地位與作用。為適應國家創新創業人才培養、光電信息科學與工程專業人才應用實踐能力培養的目標，本文通過分析面向光電信息科學與工程專業開設的光譜學課程的教學現狀與問題，從課程體系、教學資源、教學方法、課堂教學模式等方面提出以學生為中心的光譜學教學改革思路。

關鍵詞：光譜學；課堂教學模式；微課；翻轉課堂

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）48-0086-02

一、引言

信息化時代的到來，為大學生開展學習活動提供了諸多便利條件，課堂教學不再是唯一依賴的學習平臺，課堂上單向傳授知識已不能吸引住學生的一貫注意力，這使傳統課堂教學模式面臨很大挑戰。筆者通過多年教學觀察，發現當今的大學生在學習上存在兩個問題：一是面對眾多課程傳授的信息，大學生往往只喜歡關心個人感興趣的部分，若不及時引導，容易導致一知半解，學習和獲得的知識缺乏系統性；二是傳統課堂教學過程是“以教師為中心”，學生被動式聽講的結果是聽得懂、做不出，學習沒有成就感。要解決以上兩大問題，必須樹立“以學生為中心”的教學理念，改變傳統課堂教學模式和教學方法，充分發揮課堂教學互動交流性強和網絡輔助教學的作用，加強對學生學習過程的全面引導，從而提高課堂教學效果。

“以學生為中心”的理念是20世紀末美國大學率先倡導的，于1998年被聯合國教科文組織寫入世界高等教育大會宣言，指出：在當今這個日新月異的世界，高等教育顯然需要有“以學生為中心”的新的視角和新的模式[1]。“以學生為中心”的教學實質上是一種學生和教師共同參與的教學活動，即一切為了學生的成長，一切從學生的實際出發，一切都讓學生自主選擇、自我負責，教師引導學生主動參與、主動交往、主動提問、主動探索，在研究中自主學習。教育的歸屬是學不是教；教學、講課是手段，學生學習才是目的，學生學習了才有教育[2，3]。在“以學生為中心”的教學活動中，教師不僅是知識的傳授者，更是不斷促使學生豐富和調整自己理解能力的引導者[4-6]。

針對我院光電信息科學與工程專業《光譜學》課程，我們在傳統課堂教學的基礎上，積極探索以學生為中心的課堂教學模式和教學方法改革，通過引進微課、翻轉課堂、網絡輔助教學等環節[7]，極大地提高了本課程的教學效果。

二、構建學生主動參與的預習活動和網絡輔助教學

針對光電信息科學與工程專業《光譜學》課程是專業選修課這一特點，從“給予學生有效學習支持，幫助學生提高自主學習能力”的角度組織教學，精選復旦大學范康年教授主編的“十二五”規劃教學《譜學導論》為主講教材，通過信息整理、激活知識、促進思考和靈活運用四個方面引導學生。授課教師在第一次上課時向學生告知本課程的教學要求及擬組織的教學過程，課前將有關教學資料（如教師上課的PPT文檔、教學大綱、教學要求及教學輔助材料等）上傳到學校網絡教學平臺，學生可以隨時下載，要求學生課前上網學習相關章節內容，歸納知識點，提出問題，教師安排課堂討論和隨堂測試，了解學生課前預習情況，這樣促進了學生自主學習的自覺性，學生的研究性學習能力獲得很好提高，成就感、自信心明顯增強。

三、微課和翻轉課堂的實踐

針對本門課程，我們實行了授課教師課堂講授、微課講授和翻轉課堂三種方式教學模式，其中授課教師課堂講授、微課講授+小組討論和翻轉課堂各占總學時的三分之一。授課教師要求學生帶著問題走進課堂，師生在課堂中進行問題互動。在課堂上，不再是只有教師一方給出問題讓學生來解答，學生也可以向教師或其他學生提問出題，讓學生參與到學習過程中來。在課堂教學中，教師和學生要把握住提問這個關鍵點，通過提問的方式來進行學習，加深學生對知識的理解，鼓勵學生自主思考問題、解決問題，提高教與學的效率，增強師生間的溝通能力，增進師生間的感情。微課課堂講授時間不超過25分鐘，重點介紹本章節的知識點，其余時間進行教師、學生相互提問與回答問題和小組討論，從而使學生的學習效率提高，使師生都能在教與學中輕松地教和學。翻轉課堂要求學生根據課本的相關章節內容進行課后調研，將章節知識點與實際的工程技術或日常生活中的現象相結合，制作PPT，在下一次進行課堂報告，教師進行點評、打分，報告的成績直接計入該同學的總評成績，這一環節既可以很好地培養學生的研究性學習能力，還可以培養學生的創新意識和表達能力。

四、課程實踐教學改革

在培養方案中，《光譜學》課程為3學分、48學時，無專門實驗和課內實驗。為提高學生對本門課程的學習興趣，培養學生創新意識和創新能力，我們通過在培養方案里設計性實驗課程中設置了植物葉綠素提取方法研究、水果的色度與光譜特征研究、綠茶等級與其色度及光譜的關系研究等3個設計性實驗，學生通過實驗來加深對光譜學中理論知識的理解和應用。另外，學生通過本課程的學習，申報了貴州大學SRT項目“水果糖度與其色度、光譜的相關性研究”、“尼古丁分子的能級結構和光譜計算”和“茶葉質量光譜檢測方法研究”。

通過以上教改措施，選修學生對光譜學知識有了更全面了解和掌握，增強了學生自主學習的能力，激發了學生的學習本課程的興趣，開拓了學生視野，培養了學生科學素質，學生對本課程的學習成績明顯提高。

參考文獻：

[1]孫萊祥.研究型大學的課程改革與教育創新[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]劉獻君.論“以學生為中心”[J].高等教育研究，2013，（8）：2-6.

[3]王嘉毅，馬維林.再論“以學生為中心”的教學意蘊與實踐樣態[J].中國教育學刊，2015，（8）：67-72.

[4]曹慧靳，奉濤，沈曦，張祖榮.“以學生為中心”開展物理基礎課教學的探索[J].物理與工程，2014，（7）：86-88.

[5]朱杰君，吳高建.以學生的學習和發展為中心的大學物理教學模式研究與實踐[J].物理與工程，2016，（7）：116-120.

[6]趙嵩穎.“以學生為中心"的高校教學質量建設探索[J].產業與科技論壇，2017，（6）：253-254.

[7]Bergmann J，Sams A.翻轉課堂與慕課教學[M].宋偉，譯.北京：中國青年出版社，2015.

Abstract：Spectroscopy is one of the specialized elective courses for photoelectric information science and engineering，physics，chemistry and other professional. It has important status and role in the course system for undergraduate training scheme of the optoelectronic information science and engineering. In order to adapt to the National innovation and entrepreneurship training and the aim of the cultivation of practical ability of the application of photoelectric information science and engineering，this paper puts forward the idea of teaching reform of spectroscopy teaching with students as the center from curriculum system，teaching resources，teaching method and classroom teaching model through the analysis for the present situation and the problems in the spectroscopy courses of the photoelectric information science and engineering.

Key words：spectroscopy；classroom teaching mode；small class；flipped classroom