探究“光電系統設計”課程教學的改革與創新策略

肖朝

摘?要：有關光電系統的設計理論和工程實踐方法等均是學生需要學習和掌握的基礎內容，由于課程內容復雜，且涵蓋了能量光電系統和信息光電系統設計的內容，學生的總體學習難度較大，如果老師一味因循守舊，應用落后、單一方法教學，就會影響學生的學習質量。本篇文章在此基礎上，主要對光電系統設計課程教學的改革作用以及創新教學策略等進行研究與分析。

關鍵詞：光電系統?基礎理論?設計?工程方法?微電子技術

經濟發展水平的提高促進科學技術的進步和發展[1]，隨著微電子技術的應用和激光器的產生，光電子技術也得到了廣泛的應用和飛速的發展。高等教育發展中，全國已經有超過50所的院校開設光電專業，通過光電系統設計課程的教學，讓學生學習光電檢測、光電儀器和測控技術等相關領域的內容。在光電系統設計的課程教學中，傳感器原理、光學知識和電子測量技術等內容之間具有相互銜接的特點，如果老師課上講解方式落后，學生理解難度大，因此，通過光電系統設計課程教學改革和創新能夠進一步的推動學生學習進步。

一、“光電系統設計”課程教學改革的原因和作用

光電系統設計教學中能夠幫助學生了解光電系統的基本分類、應用基礎以及控制程序等，學生掌握光電系統設計理論知識后，可以進一步的掌握光學儀器和工程實踐方面的內容。光電系統設計課程是儀器專業和測控專業學生要重點掌握的基礎課[2]。在講解光電系統設計內容時，老師對光電效應、光輻射度量、光度量和光譜輻射度量概念進行解析，但是老師僅僅是對學生進行書本文字解析，學生仍舊難以理解其真正含義。光電系統設計覆蓋的知識面范圍廣，知識系統化、內容復雜度高，老師對一些較為零散的知識點沒有整理，學生學習困難，且難以抓住重點。隨著光電技術的不斷應用和發展，教材中一些理論內容過于陳舊，已經不再適用于教學中，因而，只有加大對光電系統設計課程教學的改革力度，才能夠縮小專業教學和人才培養的目標差距，提高課程教學的實效性。

二、“光電系統設計”課程教學創新的有效策略

（一）優化和更新課程內容

隨著光電子技術的不斷應用和發展，有關光電子技術的課程也逐步受到各高校的關注，為了進一步完善課程教育體系，國內外各大高校開始設置光電技術課程，旨在通過對學生的光電子技術教學，促進學生的與時俱進學習。考慮到光電系統設計課程內容的滯后性，在實施教學創新的過程中，需要立足于前沿技術，對課程講解內容不斷進行補充、更新、優化和完善[3]。教材中對于一些公式的推導和基礎知識的講解時，可以應用工程實例分析，光電系統設計中所包含的交叉學科知識多，理論授課的課時少，無法滿足教學需求，只有在教材中補充相應的案例內容，才能夠提高課程教學的深度和廣度。此外，高校老師在教授光電系統設計知識時，要整體把握教學大綱和授課計劃的內容，根據光電系統設計的系統化知識體系，細化講解，并根據國內外一些名校授課經驗，廣泛搜集課程資料，實現對光電系統設計內容講解的前后延伸和課外拓展。

（二）完善單元結構

光電系統設計主要涉及到電子學和光學等學科內容，因而是一門交叉型學科，了解光電子技術的工作原理以及光電系統設計方法是當代大學生需要重點掌握的知識部分[4]。創新光電系統設計課程教學，需要對各知識單元結構進行整體的完善，這是因為光電系統設計課程內容豐富，只有先設計好內容講解的“結構塔”，才能夠使講課更加清晰和條理化。在光電系統設計課程單元結構中，光電信號轉換、電路檢測和數據采集為主體結構層，設計和應用光電檢測電路為教學實踐的結構層，課外實踐教學屬于提升層。對光電系統設計課程內容進行不同結構的劃分，并設計成教學“結構塔”的形式，可以實現理論和實踐的結合，幫助學生充分掌握光電系統設計的基礎理論、基本方法，學生的邏輯思維更加嚴謹，自主探究能力也進一步提升。

（三）應用CDIO指導理念

光電技術的應用和發展，對于推動現代社會的信息化發展具有重要的意義，光電技術是綜合性的技術，為提高技術研究的競爭實力，各高校實施光電系統設計相關課程的教學，壯大人才隊伍對光電系統設計課程教學的理念和方法等實施整體的改革，建立課程分析的結構體系，并在課堂上設計不同的項目小課題，對于培養學生的自學能力和創新思維能力均具有重要的效用。在創新光電系統設計課程教學的過程中，還可以在CDIO理念指導下，重點培養學生的工程應用與實踐能力[5]。CDIO理念是一種工程教育理念，主要包含了構思、設計、實現和運作幾個方面的意思，是讓學生在主動性學習中，實踐研究技術理論和技術方法，與工程實際有機聯合，最終實現學習運用能力的提升。創新運用CDIO理念指導學生學習光電系統設計課程內容，是讓老師從檢測器件、電路設計方面設計相關的項目課題，學生掌握不同光電器件后，分組完成各項設計，鍛煉其知識綜合應用能力。

結語

由于傳統教學中，老師對光電系統設計課程中的基礎理論講解不夠深入，分析光電技術實驗時也沒有適當的引入CDIO理念，導致課程講解中沒有形成理論和實踐的統一。針對光電系統設計課程教學中存在的各種難題，需要高校加強教學改革，對教學內容進行優化，在CDIO工程理念指導下，引導學生的自主性探究。在課堂上，老師可以對傳統的教學模式進行創新，運用互動式教學和糾錯式教學的方法，充分發揮出學生的課堂主體作用，從而更好的完成教學工作。改革和創新光電系統設計課程教學模式，還能夠活躍教學氣氛，引發學生的課程興趣，提高學生的學習效率。

參考文獻

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[2]張成云，劉佐濂.新工科背景下《光電子技術》課程教學探索與實踐[J].教育現代化，2018，5（19）：111-113.

[3]熊鐵軍，酈文忠，黃凱.光電系統創新設計實驗教學與實踐[J].教育教學論壇，2017（34）：270-271.

[4]鐘年丙，宋濤，湯斌，石勝輝，肖漢光，羅彬彬，王穎，丁朝遠.光電系統與設計課程建設改革措施[J].教育現代化，2017，4（31）：53-54.

[5]李樹發，陳春雷.“光電系統設計”課程教學的改革與探索[J].科技資訊，2017，15（13）：154-157.