光電技術實驗實踐教學模式探索與改革

熊翠秀 鄧太平

摘要：分析了地方普通高校光電類專業課程實驗教學普遍存在的問題，結合我校的實際情況，從有效培養學生的實踐能力，增強學生技術技能的目標出發，對實踐教學模式提出改革。提倡對實驗儀器比較少的光電類課程采用分組分項實驗教學模式。經過實踐教學，這種教學模式能在一定程度上有效激發學生實踐的主動性，能有效提高學生實踐能力的培養效果。

關鍵詞：轉型背景；實踐能力培養；分組分項教學模式

中圖分類號：N45 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）47-0279-02

實驗教學作為教學活動不可或缺的一部分，一方面提高學生的實踐操作能力，另一方面幫助學生加深對所學知識的理解[1]。事實上，實驗教學起于理論教學，又高于理論教學，是新理論教學和研究的基礎，對理論教學和研究起導向作用，進一步服務于學生與社會對應用型人才需求的對接。其中，教師所采用的教學模式在一定程度上反映了教師的教學理念和師生在教學活動中的地位，對教學有一定導向作用，從而影響教學效果。因此，老師都高度重視實驗教學，不斷探索與改革實驗教學模式[2-4]。

一、光電類實驗教學存在的問題

目前對實驗課的實踐教學環節一般采用“分組教學模式”，具體來說就是把一個班分成若干批次，每一批次分成若干小組，同一批次的所有小組在相同時間內在相同實驗室完成同一實踐環節。

對于大多數地方普通本科高校，光電類專業往往是起步較晚的專業，財力物力投入有限，辦學條件受到一定限制。筆者所在學校于2010年購入第一批光電類實驗儀器，包括光電綜合實驗平臺、線陣CCD、面陣CCD、光譜測試儀、LED角度測試儀和光電倍增管，并且每個儀器只有一臺，于2011年每個儀器增購了2臺。這批儀器最初用于《光電技術基礎》課程實驗的實踐教學。儀器有限的情況下，在筆者采用“分組教學模式”指導實驗過程遇到了兩大問題：第一，教學效果差。儀器過少，導致每小組人數過多，學生動手實踐的機會不多，進而慢慢養成了學生的惰性，于是出現了趁老師不注意抄襲實驗數據或仿造實驗數據的現象，達不到培養學生實踐能力的目標。第二，難以客觀評價學生。實踐環節作為教學活動的一部分，其成績按一定比例納入課程成績。原則上要客觀公平公正評價每位學生的學習態度、學習過程及學習結果，根據評價結果定成績。由于不是每位學生都有動手實踐機會，難以做到客觀公平公正評價學習的全方位。

工科專業，學生動手實踐的機會都不能保證，如何談得上實踐能力的培養，如何培養出應用型、技術技能型畢業生！考慮到以上問題，為了充分調動學生參與實踐教學活動的積極性，在實踐教學資源有限的情況下，培養光電類學生的實踐能力，改革實踐教學模式勢在必行。筆者經過多輪實踐教學摸索出“分組分項教學模式”。

二、分組分項實踐教學模式的探索與實踐

1.分組分項教學模式的內涵。教育部、國家發展改革委、財政部“關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見”[5]明確強調地方本科高校的人才培養方向應轉向“應用型、技術技能型”人才培養上面。作為工科的光電類專業學生，如果沒有實踐能力或者實踐能力很差就不可能談得上應用型、技術技能型人才。因此，轉型背景下新的教學模式應以轉型導向為指導思想，以實踐能力的培養為主線。

筆者探索的“分組分項教學模式”是指導教師在每次實踐課前準備若干具有一定相關性的子項目和相應學習任務供學生選擇，同一批次不同小組學生在相同時間相同實驗室內獨立完成不同子項目。該教學模式激勵組內學生討論問題共同完成學習任務，使得有限教學資源的情況下調動更多學生真正參與實踐教學過程，有利于實踐能力的培養，也避免了小組之間抄襲實驗數據的可能性。

2.分組分項教學模式的實踐。光電類系列課程大部分實驗項目涉及到比較多的實踐環節，一般情況一次實驗難以完成所有實踐內容，傳統的做法往往會截取其中一部分進行實踐。這種教學模式下，學生對實踐項目理解相對片面。現以筆者指導多年的實驗項目“光敏電阻的變換電路”為例探索“分組分項教學模式”。（1）指導教師準備階段：指導教師根據課時、所學知識、實踐教學條件和社會需求，事先擬定擬開設的實驗項目，把實驗內容較多的項目分解成若干子項目和相關實踐學習任務，然后再在實驗室試做各個實踐任務，確?，F有實驗條件能滿足擬定的實驗項目，以及預想實踐教學過程可能會出現的狀況，最后把實驗課表發給學生，讓學生根據實驗課表進行課前預習。對于“光敏電阻的變換電路”實驗，筆者分解成了3個子項目：恒流偏置電路電壓靈敏度的測量、恒壓偏置電路電壓靈敏度的測量、恒流/壓偏置電路時間響應的測量。（2）學生實驗階段：學生在指定時間進實驗室，自由組合分成3個小組，每個小組分別選定一個子項目，各個小組獨立完成電路連接、調試到測量探索等各個實踐環節。這個階段3個小組完成不同子項目，避免了小組之間抄襲及仿造實驗數據等現象，在一定程度上鞭策學生真正討論問題及參與實踐環節，能有效提高學生實踐能力培養效果。（3）學生分析實驗數據和實驗過程階段：每次實踐課預留一定時間供學生初步分析處理實驗數據、實驗過程和子項目特征等，初步尋找實踐結論。（4）綜合討論與提升階段：每次實踐課的最后階段，指導教師組織每小組選派一名代表陳述實驗結果及討論得出的結論，指導教師在學生陳述基礎上進一步提出相關問題引導學生討論。由于3個子項目合起來基本包含了該實驗項目的所有相關內容，因此經過該過程的討論，學生對“光敏電阻的變換電路”有了整體認識。此外，該階段包括陳述及討論，在陳述之前學生要對所表達的理論進行深入思考，確保盡量正確，還要組織語言，保證同學及指導教師能聽懂所言。因此，這個階段保證了每位學生對本小組所做的子項目內容有深入理解，還能有效鍛煉學生的思維能力和語言表達能力，并且能全方面認識和了解相關實驗項目，與傳統的分組實驗實踐教學模式相比，更能激發學生主動參與實踐的積極性，能夠更有效地培養學生實踐能力。

三、實踐教學效果

筆者連續指導了6屆學生的《光電技術基礎》實踐環節，從頭腦一片混亂的課前試做實驗到慢慢熟悉，一直處于摸索和改進實踐教學模式之中。本次筆者查閱了部分以往的學生實驗報告和實踐記錄，對比實踐教學模式改革前后的實驗報告和實踐記錄，發現自從采用“分組分項實踐教學模式”之后就很少出現小組之間實驗數據相同或者相似的情況，這足以說明該教學模式激發了學生積極參與實踐教學活動，在實踐能力培養方面有一定優勢。但值得注意的是該模式下，一位指導教師同時指導若干不同的子項目，因此一方面要求指導教師做好充分準備，對每個子項目都很熟悉；另外教師分身乏術，如果詳細講解若干子項目需要太多時間，實踐課變成理論課，失去了實踐課的本質，也就是說該模式下教師基本不主動講解，只有學生遇到問題時再適當點撥，故該教學模式充分體現了教師的主導作用和學生的主體性，能從各個方面培養學生的實踐能力。

參考文獻：

[1]魏相飛，潘國柱，吳克躍，等.光電信息類專業應用型人才培養模式探索[J].科教文匯：下旬刊，2014，（05）：58+79.

[2]肖光宗，盧廣鋒，汪之國，等.研究型教學在研究生光電技術實驗課程中的實踐[J].實驗室研究與探索，2015，34（06）：217-219.

[3]羅云瀚，唐潔媛，陳哲.可持續發展的光電信息技術實驗教學模式[J].實驗室研究與探索，2013，32（08）：389-391.

[4]呂健滔，謝嘉寧.開放式教學模式在光電信息與技術實驗中的探索[J].產業與科技論壇，2015，14（02）：71-73.

[5]楊希.三部門聯合印發《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》[J].陜西教育：高教，2015，（12）：33+35.