“光電子技術(shù)”課程中誘導(dǎo)式教學(xué)方法的創(chuàng)新探索

張 艷

（安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

0 引言

隨著國家信息化建設(shè)的逐步深入，我國采取了一系列積極、穩(wěn)妥、有效的措施促進(jìn)電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)高速、持續(xù)、健康的發(fā)展。從2002年開始國家計委組織實施光電產(chǎn)業(yè)化專項計劃，光電專項產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)[1]是：（1）根據(jù)我國在光電子研究開發(fā)方面所具有的技術(shù)優(yōu)勢和資源特點，重點支持一批技術(shù)水平高、市場前景好的光電產(chǎn)品，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級，并盡快形成規(guī)模生產(chǎn)。（2）“十五”期間初步形成具有一定自有知識產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的光電產(chǎn)業(yè)體系。通過對我國已有技術(shù)和資源優(yōu)勢并在國際市場有競爭力的光電子產(chǎn)品的重點支持，力爭在“十五”期間使國內(nèi)光電產(chǎn)業(yè)能夠滿足國內(nèi)各行業(yè)的需要，并進(jìn)入國際市場。（3）通過技術(shù)創(chuàng)新和項目建設(shè)的帶動，扶持光電產(chǎn)業(yè)基地的形成。光電信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，使得具有光電信息技術(shù)知識背景的從業(yè)人員的需求逐年增加。作為培養(yǎng)專業(yè)人才的搖籃，近年來，很多高校相繼開設(shè)了光電信息工程專業(yè)。它以培養(yǎng)可從事光學(xué)工程、光通信、圖象與信息處理等技術(shù)領(lǐng)域的科學(xué)研究及相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計與制造、開發(fā)及應(yīng)用等工作的應(yīng)用型人才為目的。

而《光電子技術(shù)》作為光電信息工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，從了解光電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用開始，通過學(xué)習(xí)光學(xué)基礎(chǔ)知識，以光學(xué)系統(tǒng)的源、傳輸通道、信息加載、探測、信號處理、顯示和存儲為主線，引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)、全面的學(xué)習(xí)光電子技術(shù)。通過本課程的學(xué)習(xí)應(yīng)使學(xué)生對光電子技術(shù)中的基本概念、基本技術(shù)和基本器件有比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程技術(shù)問題的能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課打下基礎(chǔ)。

本文從分析《光電子技術(shù)》課程在本科教學(xué)階段的現(xiàn)狀及存在的問題出發(fā)，通過剖析學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)及《光電子技術(shù)》在教學(xué)模式中存在的問題，把書本上的內(nèi)容與當(dāng)前光電信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀相結(jié)合，采用誘導(dǎo)式教學(xué)把科學(xué)研究引入課堂，對《光電子技術(shù)》的教學(xué)思路進(jìn)行創(chuàng)新性探索。實踐表明這些教學(xué)探測極大程度的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高了《光電子技術(shù)》的教學(xué)效果。

1 《光電子技術(shù)》的教學(xué)現(xiàn)狀及問題

就《光電子技術(shù)》這門課程而言，由于教學(xué)內(nèi)容的邏輯推導(dǎo)內(nèi)容較多，要求以大學(xué)數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，具備物理學(xué)，材料學(xué)，電路電子等多學(xué)科的知識和理論體系，導(dǎo)致部分學(xué)生對其缺乏興趣，進(jìn)而 影響到教學(xué)的效果。

盡管近年來，隨著的電子設(shè)備走進(jìn)課堂，授課方法也日趨多樣，如、“現(xiàn)代化多媒體與傳統(tǒng)板書”相結(jié)合的教學(xué)方法、“圖片演示與實物展示”相結(jié)合的教學(xué)方法、“課堂講授與小組討論”相結(jié)合的教學(xué)方法等[2]。對傳統(tǒng)意義上的教學(xué)模式進(jìn)行了改革，如，講解到激光原理與技術(shù)這一章節(jié)的時候，在課件中放上激光器以及激光光束的圖片，把文字描述的內(nèi)容以實實在在的實物圖片展現(xiàn)在學(xué)生的眼前，加深了學(xué)生對知識點的理解和接受。這些教育教學(xué)方法的改革在很長的一段時間的確取得了很好的教學(xué)效果。

然而，隨著的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的大學(xué)生可以從互聯(lián)網(wǎng)上獲取海量信息，僅僅是一副圖，一個裝置器件已經(jīng)無法引起學(xué)生過多的關(guān)注。那么，如何吸引到學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，把《光電子技術(shù)基礎(chǔ)》這門光電信息工程專業(yè)基礎(chǔ)課講解的生動，打開學(xué)生通往光電子技術(shù)領(lǐng)域的大門，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課打下基礎(chǔ)是我們亟需解決的問題。

2 誘導(dǎo)式教學(xué)方法

傳統(tǒng)意義上的誘導(dǎo)式教學(xué)方法早在20世紀(jì)80年代被提出，其理論依據(jù)出自《論語-述而》：“不憤不啟，不悱不發(fā)，舉一隅不以三隅反，則不復(fù)也?！币馑际侵挥挟?dāng)學(xué)生百思而不得其解時，教師才可以有選擇的啟發(fā)他，當(dāng)學(xué)生心里明白但不知如何表達(dá)時再去開導(dǎo)他，如果學(xué)生不能舉一反三，就先不要往下進(jìn)行了。因而誘導(dǎo)式教學(xué)應(yīng)當(dāng)是“啟發(fā)”和“引導(dǎo)”相結(jié)合，通過“啟發(fā)”和“引導(dǎo)”學(xué)生，使得學(xué)生在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi)做到觸類旁通，提高教學(xué)效率。

而大學(xué)教育賦予了“誘導(dǎo)式教學(xué)”新的含義，除具有傳統(tǒng)意義上的誘導(dǎo)式教學(xué)的思想以外，還包含了用發(fā)展的眼光看待書本上的知識體系，把科學(xué)研究、最新的科技發(fā)明、科技產(chǎn)品引入課堂。就《光電子技術(shù)基礎(chǔ)》這門課程而言，可以從光電產(chǎn)業(yè)的最新科研成果中提煉出與課本知識點相關(guān)聯(lián)的的內(nèi)容，通過光電產(chǎn)業(yè)的新發(fā)明，新應(yīng)用吸引學(xué)生的注意力，在講解這些發(fā)明或應(yīng)用的過程中傳授教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)《光電子技術(shù)》的興趣。以《光電子技術(shù)》[3]中“偏振——起偏——檢偏”這一知識點為例，如果僅僅從書本上給出的概念出發(fā)講解：（1）偏振指的是振動方向?qū)τ趥鞑シ较虻牟粚ΨQ性；（2）自然光得到偏振光的過程稱之為起偏，所用器件為起偏器；（3）檢測某一光束是否為偏振光的過程稱之為檢偏，所用器件為檢偏器。抑或在多媒體課件上放置光束起偏/檢偏的圖片，都不能起到很好的教學(xué)效果。為了吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生對“光的傳播”這一教課內(nèi)容的興趣和求知欲，同時擴(kuò)展學(xué)生的知識面，可以從近階段的熱門話題個人全息手機(jī)(takee手機(jī))引入，takee手機(jī)的亮點之一是可以使用戶從各個角度都能感受到浮在屏幕上的全息立體3D效果，進(jìn)而聯(lián)系到學(xué)生身邊的光電信息技術(shù)——3D電影，觀眾要戴上一副特制的眼鏡，而這副眼鏡就是一對透振方向互相垂直的偏振片，由此把重點落到“偏振”這個知識點上，讓學(xué)生在一個輕松的教學(xué)氛圍中不僅學(xué)到了新知識，而且知道新知識的應(yīng)用領(lǐng)域和當(dāng)前發(fā)展的現(xiàn)狀，擴(kuò)寬了學(xué)生的知識面和眼界。

因此，大學(xué)課堂中的誘導(dǎo)式教學(xué)方法應(yīng)該：（1）培養(yǎng)學(xué)生具有批判性思維；（2）具有科學(xué)的想象力；（3）具備自我塑造和發(fā)展能力。在此基礎(chǔ)上，“以點帶面”提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手實踐能力。

3 多元化的考核評價標(biāo)準(zhǔn)

北京航空航天大學(xué)校長前校長曹傳鈞教授在本科教學(xué)上，提出“講一、練二、考三”的教學(xué)模式。指出學(xué)生的學(xué)習(xí)效果體現(xiàn)在：（1）知識面的寬窄；（2）學(xué)習(xí)，實踐的經(jīng)歷；（3）自學(xué)的能力；（4）是否具備創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性能力，具有獨立的見解等幾個方面[4]。那么單純的一張試卷，一次考試就不能夠作為學(xué)生掌握知識的依據(jù)。

而《光電子技術(shù)基礎(chǔ)》是理論與實踐相結(jié)合的一門課程，這就要求其課程的考核評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該具備多元化，多樣性的要求。整個課程的考試分為三部分：（1）理論部分的考核：可以采取閉卷考試了解學(xué)生對基本概念，基本理論的掌握程度，或者把基本理論深入剖析，采用開卷考試的方式，考察學(xué)生運用書本知識分析問題的能力；（2）實驗部分的考核：通過實驗不僅能夠加深學(xué)生對知識的掌握，實驗本身更是對整個章節(jié)，甚至整個課程內(nèi)容的一個體現(xiàn)，如電光調(diào)制實驗，旨在讓學(xué)生掌握晶體電光調(diào)制的原理和實驗方法，但是該實驗從激光發(fā)射出的光波經(jīng)由起偏器，電光晶體，1/4波片，檢偏器之后被光電探測器接收，通過信號處理，學(xué)生可以在示波器上觀察到作用到電光晶體上的調(diào)制信號曲線和光電探測器解調(diào)后的信號曲線。而這么一套設(shè)備展現(xiàn)出來的就是一個完整的光電系統(tǒng)。學(xué)生在實驗的過程中可以運用光電系統(tǒng)的知識搭建好實驗線路，確定光路信號的走向，通過示波器顯示的信號曲線分析實驗過程中出現(xiàn)的問題，思考該問題出現(xiàn)的原因以及采用何種解決這些問題，從而考察了學(xué)生對于光電調(diào)制內(nèi)容的掌握程度，促使學(xué)生從實踐中意識到理論知識的重要性，提高學(xué)生分析問題解決問題的能力；（3）課程設(shè)計部分：課程設(shè)計旨在學(xué)生根據(jù)授課內(nèi)容，通過自學(xué)擴(kuò)大自己的知識面，結(jié)合日常生活中使用的光電子產(chǎn)品，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的想象力和創(chuàng)新能力。整個成績采用百分制的標(biāo)準(zhǔn)，三部分的分值分配以60%+15%+25%的形式評判學(xué)生對 《光電子技術(shù)基礎(chǔ)》的學(xué)習(xí)掌握程度。

通過對兩屆學(xué)生的采用誘導(dǎo)式教學(xué)和多元化考核評價的教學(xué)，其實踐表明這些教學(xué)探索極大程度的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)生運用所學(xué)知識分析問題，解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，達(dá)到了《光電子技術(shù)》的教學(xué)效果。

4 結(jié)束語

光是人們最為熟悉的現(xiàn)象之一，從17世紀(jì)關(guān)于光的本質(zhì)的兩大對立學(xué)說到21世紀(jì)的信息時代，光電信息技術(shù)已經(jīng)滲透到人們?nèi)粘Ｉ钪?，除了光電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生需要深入系統(tǒng)地學(xué)習(xí) 《光電子技術(shù)》外，微電子技術(shù)、材料、電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的學(xué)生也需要了解光電的基本概念和基礎(chǔ)知識。探索誘導(dǎo)式教學(xué)方法在《光電子技術(shù)》課程的新模式和多元化的考核評價標(biāo)準(zhǔn)，把光電基本概念和基礎(chǔ)知識與當(dāng)前光電信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀相結(jié)合，使學(xué)生較好地掌握所學(xué)知識，把握知識點的學(xué)術(shù)前沿，為學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

［1］國家計委.國家計委組織實施光電子產(chǎn)業(yè)化專項計劃[J].中電網(wǎng),2002,2,28.

［2］于雪蓮，顧國華.《光電子技術(shù)》教學(xué)方法的探討[J].高教論壇,2009,9(9):77-78-81.

［3］朱京平.光電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].2版.科學(xué)出版社,2009.

［4］徐娟,宋繼華,胡佳佳.初論“講一、練二、考三”[J].計算機(jī)教育,2006,6:22-26.