淺談以學(xué)生為本的教學(xué)理念在工科物理光學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

曲芳++王錦

摘要：以工科專業(yè)《物理光學(xué)》為例，探討了以學(xué)生為本的教學(xué)理念在課程教學(xué)中的應(yīng)用。以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，合理安排教學(xué)內(nèi)容，弱化理論推導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)分析應(yīng)用；將翻轉(zhuǎn)課堂作為課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充，使學(xué)生具備自主學(xué)習(xí)的能力；通過啟發(fā)、探究等教學(xué)方法，使學(xué)生構(gòu)建科學(xué)研究觀，學(xué)會分析問題、解決問題的方法；重視課后的反饋和指導(dǎo)，使傳統(tǒng)課堂得以延伸。以學(xué)生為本的教學(xué)理念可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生對知識的理解、分析和應(yīng)用能力，是實(shí)踐創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的前提。

關(guān)鍵詞：物理光學(xué)；翻轉(zhuǎn)課堂；以學(xué)生為本

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9324（2018）02-0225-02

高等院校承擔(dān)著培養(yǎng)高等專業(yè)人才、發(fā)展科技文化、促進(jìn)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的重大任務(wù)，提高教學(xué)質(zhì)量是高等教育發(fā)展的核心任務(wù)。然而，目前我國高校的課堂教學(xué)存在諸多問題，如授課時(shí)間集中、教學(xué)方法單一、教學(xué)手段呆板等，造成課堂氣氛沉悶，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，自主學(xué)習(xí)能力不足。因此，探索適合高校的教育教學(xué)方法，設(shè)計(jì)以學(xué)生為本的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)合格人才的前提。

《基礎(chǔ)光學(xué)》課程是電子科學(xué)與技術(shù)、光信息科學(xué)與工程兩專業(yè)的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課。課程以物理光學(xué)為主，理論性強(qiáng)，對學(xué)生的物理分析能力和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力要求較高，而這往往是工科生的弱項(xiàng)；另外，課程知識點(diǎn)繁多、公式難于記憶，加之學(xué)生課后鞏固不足，會出現(xiàn)課上明白、課后糊涂的現(xiàn)象。對于理論性較強(qiáng)的課程，傳統(tǒng)“填鴨”式的“教”，會使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，課堂學(xué)習(xí)效果差，若課后缺乏及時(shí)的反饋與指導(dǎo)，會造成學(xué)生跟不上進(jìn)度，放棄課程的學(xué)習(xí)。所以，因材施教，合理安排課堂授課內(nèi)容，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的前提；注重課后的反饋與指導(dǎo)，借助于網(wǎng)絡(luò)平臺，使傳統(tǒng)課堂得以延伸，是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的保障。本文以物理光學(xué)光的衍射為例，探討了以學(xué)生為本的課程教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)生通過自主“學(xué)”得到答案，變被動接受為主動探究，取得較好的學(xué)習(xí)效果。

一、立足學(xué)生的專業(yè)背景，合理安排教學(xué)內(nèi)容

以物理光學(xué)第二章第三節(jié)《夫瑯禾費(fèi)単縫衍射》為例[3]，傳統(tǒng)教學(xué)思路為：（1）求解在平面波前作用下衍射光強(qiáng)的分布函數(shù)；（2）根據(jù)函數(shù)繪制曲線；（3）了解衍射理論在光學(xué)測量中的應(yīng)用。其中，理論運(yùn)算為課堂教學(xué)的前提和重點(diǎn)。由于推導(dǎo)過程運(yùn)算量大，教師在有限的課時(shí)內(nèi)進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)既影響教學(xué)進(jìn)度，又無法顧及到各層次學(xué)生的接受程度，造成部分學(xué)生聽不明白，學(xué)不透徹，從而產(chǎn)生厭學(xué)情緒，課堂教學(xué)效果不佳。所以，教學(xué)內(nèi)容的安排應(yīng)以學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)為前提，將結(jié)果分析和實(shí)際應(yīng)用作為課堂教學(xué)的重點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、觀察能力和應(yīng)用能力。

二、借助于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

課程將理論運(yùn)算翻轉(zhuǎn)課堂，一方面可以減輕教師課堂教學(xué)的壓力；另一方面可以滿足學(xué)生個(gè)性化、深度化的學(xué)習(xí)要求，做到隨時(shí)、隨地、反復(fù)學(xué)習(xí)，使學(xué)有所得?？梢?，基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂是課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充，可以使學(xué)生養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

三、引導(dǎo)啟發(fā)，使學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法

基于以學(xué)生為本的課堂教學(xué)理念，通過“教”的啟發(fā)、引導(dǎo)，使學(xué)生積極思維、主動探索，實(shí)現(xiàn)主動“學(xué)”會知識、掌握技能，體現(xiàn)“學(xué)”的主體地位。利用啟發(fā)式、演示式、分組探究式教學(xué)方法，使學(xué)生參與到教學(xué)中，通過主動地分析問題、解決問題，建立科學(xué)的思維方法。

唯物辯證法認(rèn)為人的認(rèn)識過程是一個(gè)從感性到理性，再由理性到感性的循環(huán)往復(fù)、不斷深化的過程。感性認(rèn)識是建立理性認(rèn)識的基礎(chǔ)，兩者相互滲透、相互包含，是辯證統(tǒng)一的整體。科學(xué)實(shí)驗(yàn)的演示，圖片、模型的展示，是學(xué)生建立感性認(rèn)知的有效方式之一。

由于課堂實(shí)驗(yàn)條件的局限，課程利用VC++編程軟件，編程實(shí)現(xiàn)夫瑯禾費(fèi)衍射模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，如圖1所示。利用現(xiàn)代教育技術(shù)演示光的衍射實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象形象生動、清晰可見，借助聲、光的雙重刺激，會加深學(xué)生的印象。采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，通過引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，以激發(fā)其深入探究的學(xué)習(xí)興趣。

透過現(xiàn)象究其本質(zhì)，將感性認(rèn)識上升到理性高度，是進(jìn)行科學(xué)研究的重要思維方法。學(xué)生由實(shí)驗(yàn)得到以下結(jié)論：（1）中央亮條紋的光強(qiáng)強(qiáng)于其他各級亮紋；（2）中央條紋的寬度是其他各級條紋寬度的兩倍；（3）相鄰亮紋之間分布著暗條紋；（4）條紋寬度隨波長的增大而增大；（5）條紋寬度隨縫寬的增大而減小。

根據(jù)光強(qiáng)分布公式（1），通過求極值運(yùn)算，以驗(yàn)證以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

以小組為單位，進(jìn)行探究式教學(xué)，是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的有效方式之一。教師需要合理安排小組成員，并設(shè)置考核機(jī)制，用以考查成員對于討論成果的貢獻(xiàn)，以鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，激發(fā)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和集體榮譽(yù)感。探究式教學(xué)法離不開教師的引導(dǎo)，即教師需要首先為學(xué)生設(shè)定正確的思維路徑，在此基礎(chǔ)上由學(xué)生通過運(yùn)算、分析、討論、總結(jié)，以完成理論知識的學(xué)習(xí)，學(xué)會分析問題、解決問題的方法，理論分析結(jié)果如圖2所示。

綜合運(yùn)用了演示、探究等啟發(fā)式教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，分析原因，完成從感性認(rèn)識到理性認(rèn)知的升華。根據(jù)現(xiàn)象探究本質(zhì)，再利用本質(zhì)分析現(xiàn)象，這是自然科學(xué)的研究思路和方法，課堂教學(xué)思路與科學(xué)探究思路的吻合，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感悟科學(xué)研究的方法，為學(xué)生深入探索，發(fā)展創(chuàng)新性思維奠定基礎(chǔ)。

四、以學(xué)為本，注重交流，實(shí)現(xiàn)課堂的延伸

學(xué)生對教師授課的反饋和評價(jià)，有利于教師改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量；教師對學(xué)生存疑的及時(shí)指導(dǎo)，有助于學(xué)生更準(zhǔn)確地掌握知識、激活思維、保持強(qiáng)烈的求知欲、培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

隨著移動通訊設(shè)備的普及，構(gòu)建于公共網(wǎng)絡(luò)平臺之上的微信、微博、QQ等互動軟件為師生間的交流提供了廣闊的平臺。借助于網(wǎng)絡(luò)平臺的課后指導(dǎo)，是課堂教學(xué)的有效延伸。

五、結(jié)論

教學(xué)離不開教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”，其中“學(xué)”為主體，“教”為主導(dǎo)。在應(yīng)用型大學(xué)的本科教學(xué)中貫徹實(shí)施以學(xué)生為本的教學(xué)理念，以激發(fā)學(xué)生的興趣為出發(fā)點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生的能力為目標(biāo)，以鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)為途徑，使學(xué)生樂學(xué)、會學(xué)，以體現(xiàn)教育的價(jià)值。

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