應(yīng)用型高校光電子學(xué)課程教學(xué)研究

趙寧 代倩 陳鵬 張玲玲 沈令斌 朱榮剛 田錦

[摘? ? ? ? ? ?要]? 光電子學(xué)課程是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修課程，也是一門(mén)承上啟下的核心課程。根據(jù)應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合光電子學(xué)課程自身特點(diǎn)，分析金陵科技學(xué)院網(wǎng)絡(luò)與通信工程學(xué)院目前開(kāi)設(shè)的光電子學(xué)課程中存在的問(wèn)題，并從教材和課件的選擇、教學(xué)內(nèi)容的編排、教學(xué)方式的改進(jìn)以及考核方式的多樣化等方面，對(duì)光電子學(xué)課程的教學(xué)進(jìn)行有效的改革和探索，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才服務(wù)。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 應(yīng)用型高校;光電子學(xué);教學(xué)改革

[中圖分類(lèi)號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）31-0076-02

光電子學(xué)是一門(mén)涉及多學(xué)科交叉的課程，在當(dāng)今電子信息領(lǐng)域發(fā)揮了舉足輕重的作用，受到科研院所和企業(yè)的極大重視，因此很多高校開(kāi)設(shè)了光電子學(xué)這門(mén)課程。為了滿足地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，金陵科技學(xué)院網(wǎng)絡(luò)與通信工程學(xué)院光電信息科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)特開(kāi)設(shè)光電子學(xué)本科課程，以實(shí)際應(yīng)用為主要目的，培養(yǎng)光電領(lǐng)域的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才。

結(jié)合目前教學(xué)中存在的一些問(wèn)題，基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的定位，光電子學(xué)課程應(yīng)將理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，因此需要在課程內(nèi)容、教學(xué)方式、實(shí)踐安排和考核評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行改革[1-3]。

一、教材的選擇，教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容的編排

光電子學(xué)目前被確立為我院光電信息科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的核心課程，面向本科三年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)，這為教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容的制定明確了方向。結(jié)合本校的辦學(xué)特色和學(xué)生的實(shí)際情況，首先對(duì)國(guó)內(nèi)的教材進(jìn)行廣泛調(diào)研，最終選擇了劉旭等人編輯的《光電子學(xué)》作為教材，并將安毓英等人編輯的《光電子技術(shù)》作為主要參考用書(shū)，這樣安排的目的就是要做到理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合，避免學(xué)生陷入過(guò)多的理論公式推導(dǎo)當(dāng)中。同時(shí)，《光電子學(xué)》教材提供了配套的英文電子課件，有助于為學(xué)生普及名詞術(shù)語(yǔ)和有關(guān)概念的英語(yǔ)表達(dá)方式，提高學(xué)生的綜合能力。

在教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容的指定方面，結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，突出特色，刪舊增新，有針對(duì)性地選擇并重點(diǎn)強(qiáng)化某些知識(shí)點(diǎn)，并在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，設(shè)定配套的實(shí)驗(yàn)課程，有助于學(xué)生加深理解，強(qiáng)化理論知識(shí)，同時(shí)有助于提高學(xué)生的動(dòng)手能力[4]。比如為了突出本專(zhuān)業(yè)光通信方面的學(xué)科特點(diǎn)，我們提高了導(dǎo)波光學(xué)和激光器原理的教學(xué)課時(shí)安排，有助于學(xué)生更深入地學(xué)習(xí)光纖的相關(guān)知識(shí)，為接下來(lái)其他相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。同時(shí)，由于專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，我們目前沒(méi)有開(kāi)設(shè)量子力學(xué)和半導(dǎo)體物理課程，因此在講述半導(dǎo)體的光電特性和器件時(shí)，需要相應(yīng)地增加課時(shí)，幫助學(xué)生建立半導(dǎo)體材料的基本概念和物理模型。另外，為了適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，我們壓縮了一些老舊知識(shí)點(diǎn)，如陰極射線管和PDP等離子體顯示器等，而相應(yīng)地增加關(guān)于LED和OLED的相關(guān)知識(shí)以及最新的量子點(diǎn)發(fā)光器件等。

在實(shí)驗(yàn)安排方面，適當(dāng)增加了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，例如新加入了晶體電光、聲光、磁光效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，有助于學(xué)生了解光的調(diào)制。同時(shí)，還新增加了設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。我院為此購(gòu)入了10套光電設(shè)計(jì)平臺(tái)，該平臺(tái)提供了多種測(cè)量模塊，包括激光原理與技術(shù)、光電檢測(cè)、光通信、光電子技術(shù)以及光電顯示與照明實(shí)驗(yàn)等模塊，可以滿足學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)和開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的需求，大大提高了學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手的能力及創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中獲得更多學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，最終達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)[5]。

二、教學(xué)方式的改進(jìn)

（一）調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

由于應(yīng)用型本科院校學(xué)生的基礎(chǔ)與“985”等高校學(xué)生的基礎(chǔ)存在一定差距，對(duì)理論性較強(qiáng)部分的學(xué)習(xí)存在一定難度。然而，光電子學(xué)課程自身具有很強(qiáng)的理論性，這容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)的畏懼心理，因此首先要調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。其中一個(gè)方法就是將枯燥的理論公式和概念與現(xiàn)實(shí)生活中接觸到的光電子技術(shù)以及各種光電器件相互聯(lián)系，將其中的簡(jiǎn)單原理介紹給學(xué)生，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。比如，在光電子學(xué)課程正式教學(xué)前可以進(jìn)行一些導(dǎo)論性講述，介紹基于光電子學(xué)相關(guān)理論所產(chǎn)生的技術(shù)和產(chǎn)品在人們的日常生活中應(yīng)用，讓學(xué)生直觀感受到光電子學(xué)課程的重要性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在導(dǎo)論性質(zhì)的課程教學(xué)中也可以適當(dāng)加入光電子學(xué)發(fā)展歷程的介紹，如將激光器的發(fā)明、光纖的產(chǎn)生等具有里程碑意義的事件向?qū)W生介紹。再比如將光電子學(xué)領(lǐng)域中相關(guān)科學(xué)家的研究趣事向?qū)W生介紹，其中最典型的例子就是鄧青云是如何意外發(fā)現(xiàn)OLED顯示器件的。這些例子可以讓學(xué)生感受到科研工作者不畏困難，敢于嘗試，勇于創(chuàng)新的精神，同時(shí)讓學(xué)生感受到科研的艱辛與美妙，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，也能培養(yǎng)他們積極向上、鉆研攻關(guān)的意志品質(zhì)。

（二）提高學(xué)習(xí)的趣味性

在前期的課堂教學(xué)中，我們雖然采用了普遍的“板書(shū)+電子課件”的模式，但是針對(duì)光電子學(xué)課程而言，抽象的概念和繁雜的公式容易導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生畏懼心理;在電子課件的制作方面，前期的工作還是以比較機(jī)械的簡(jiǎn)單復(fù)制教材內(nèi)容為主，缺乏圖片和動(dòng)畫(huà)視頻資料的演示，而多媒體教學(xué)的效果主要就取決于課件的內(nèi)容和表現(xiàn)形式。針對(duì)此問(wèn)題，在電子課件的內(nèi)容方面，為了避免理論知識(shí)枯燥，我們加入了大量的動(dòng)畫(huà)和演示，幫助學(xué)生理解相關(guān)知識(shí);同時(shí)，充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，通過(guò)相關(guān)的科技視頻等幫助學(xué)生直觀形象地掌握必要的知識(shí)點(diǎn)[6]。例如，在半導(dǎo)體光電器件的教學(xué)中通過(guò)引入動(dòng)畫(huà)和經(jīng)我們整理的網(wǎng)絡(luò)視頻資源，極大地幫助學(xué)生了解諸如各種光電效應(yīng)、光電探測(cè)器件以及光伏器件等的原理和工作過(guò)程。此外，在教學(xué)中加大了課堂提問(wèn)的比重，由教師提出問(wèn)題，一步步引導(dǎo)學(xué)生了解問(wèn)題并解決。增加師生間的互動(dòng)交流，提高課堂效率。