光電測試技術(shù)課程思政的探索與實踐

陳慶春　王朝霞

摘 要 光電測試技術(shù)是一門實用性很強(qiáng)的專業(yè)課程，旨在使學(xué)生全方面了解和掌握光電測試技術(shù)各個層面的知識，能夠結(jié)合實際問題運(yùn)用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行光電測試系統(tǒng)的分析與設(shè)計。緊跟課程思政的教育理念，專業(yè)教師們立足立德樹人，通過重構(gòu)課程知識體系、擴(kuò)展課程內(nèi)容、強(qiáng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，挖掘光電測試技術(shù)課程中蘊(yùn)含的思政資源，促進(jìn)課程與思政教育的同向同行，實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)、價值引領(lǐng)三者的有機(jī)融合。

關(guān)鍵詞 光電測試技術(shù) 課程思政 知識體系

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2021.01.056

Abstract Photoelectric measurement technology is a professional course with strong practicability， to enable students to understand and master all aspects of photoelectric measurement technology， and to analyze and design the photoelectric measurement system by using related technologies combined with practical problems. The professional teachers should focus on moral education following the ideological and political education concept. By reconstructing the knowledge system， expanding the course content， strengthening the practical teaching， the professional teachers should excavate the ideological and political resources contained in the photoelectric measurement technology course， to promote the course， and ideological and political education in the same direction. The organic integration will be realized of knowledge transferring， capacity training and value leading.

Keywords photoelectric measurement technology; Ideological and political education; knowledge system

1 光電測試技術(shù)課程思政的途徑

1.1立足立德樹人，推進(jìn)課程思政

立德樹人是高校教書育人之本，是落實全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)。老師是學(xué)生的鏡子，學(xué)生是老師的影子，若要影子正，教師必須自身要正。因此，任課教師應(yīng)該遵守職業(yè)道德、愛崗敬業(yè)、嚴(yán)于律己、以身作則，為學(xué)生樹立良好的榜樣，做到為人師表。同時，還要以學(xué)生為本，做好學(xué)生的良師益友，加強(qiáng)思想和情感的溝通，積極引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，培養(yǎng)良好的思想品德。

1.2重構(gòu)知識體系，挖掘思政元素

采用辯證思維，以變化發(fā)展的視角，重新審視光電測試技術(shù)課程在專業(yè)課程體系中的定位和教學(xué)目標(biāo)。從光電測試技術(shù)的來源與發(fā)展入手，探索其在日常生活、醫(yī)學(xué)、軍事、航空航天等領(lǐng)域的具體應(yīng)用實例，挖掘絕大部分章節(jié)中知識點(diǎn)的思政元素，由點(diǎn)到線最后到面，將專業(yè)知識和思政資源融為一體，協(xié)同作用、互相促進(jìn)，使得思政教育以潤物無聲的形式滲透其中。

1.3拓展課程內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法

隨著科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展進(jìn)步，光電測試技術(shù)課程內(nèi)容不再一成不變，教學(xué)方法同時也需要創(chuàng)新。光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但也面臨著許多問題，針對當(dāng)前的熱點(diǎn)問題和難點(diǎn)，采用啟發(fā)式教學(xué)法、項目教學(xué)法、PBL問題導(dǎo)向教學(xué)法、BOPPPS有效教學(xué)法、PAD對分課堂教學(xué)法等，以學(xué)生為主體，以教師為導(dǎo)向，通過自主學(xué)習(xí)、分組討論等方式，提出解決方案，不僅充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力、提升學(xué)生的思維方式和價值觀，實現(xiàn)專業(yè)知識學(xué)習(xí)和思政教育的雙贏。

1.4強(qiáng)化實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度

光電測試技術(shù)課程的最終目標(biāo)是學(xué)以致用，使學(xué)生能夠結(jié)合實際問題，運(yùn)用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行光電測試系統(tǒng)的分析與設(shè)計。因此，課程教學(xué)中應(yīng)注重理論聯(lián)系實際，將光電測試技術(shù)融入形象直觀的應(yīng)用實例當(dāng)中，開展基本的實驗課程和開放性實驗，引導(dǎo)學(xué)生參加各類競賽和創(chuàng)新項目，邀請校企合作專家參與教學(xué)活動等多種形式，實行課堂內(nèi)外、學(xué)校內(nèi)外結(jié)合的教學(xué)方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展教學(xué)的時間與空間。學(xué)生于實踐中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度、互相協(xié)作的團(tuán)隊精神、互幫互助的奉獻(xiàn)精神、追求完美的工匠精神、改進(jìn)傳統(tǒng)的創(chuàng)新思維等等。

2 光電測試技術(shù)課程思政資源的探索

2.1 光電技術(shù)發(fā)展的思政教育

光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，取得了令人矚目的成績。在緒論中通過講授光電產(chǎn)業(yè)的地位和發(fā)展歷程，擴(kuò)大學(xué)生的國際視野，正確認(rèn)識中國和世界的發(fā)展趨勢。通過介紹光博會中出現(xiàn)的新型光電儀器，讓學(xué)生了解激光、紅外、LED、光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，認(rèn)識許多具有國際先進(jìn)水平的科研成果，引發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的民族自豪感和愛國主義精神等核心元素，激發(fā)學(xué)生的自信心和對專業(yè)及課程的熱愛。

光電測試技術(shù)的發(fā)展離不開偉大科學(xué)家們鍥而不舍的科研精神，以講故事的形式，介紹為光電發(fā)展做出杰出貢獻(xiàn)的國內(nèi)外科學(xué)家們。光學(xué)之父王大珩先生為光學(xué)事業(yè)奉獻(xiàn)一生，在他的領(lǐng)導(dǎo)下研制出第一臺紅寶石激光器和首臺航天相機(jī);德國物理學(xué)家阿爾伯特·愛因斯坦因為“對理論物理學(xué)的成就，特別是光電效應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)”榮獲諾貝爾物理學(xué)獎;華裔物理學(xué)家高錕在“有關(guān)光在纖維中的傳輸以用于光學(xué)通信方面”作出突破性成就，獲得諾貝爾物理學(xué)獎。他們?yōu)榱藢で笳胬恚晃菲D難，勇于探索，以此激發(fā)學(xué)生的奮斗和犧牲精神，正確認(rèn)識歷史使命和時代責(zé)任。

2.2 系統(tǒng)知識體系的思政教育

2.2.1 光路設(shè)計

發(fā)光器件是光電測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)，半導(dǎo)體發(fā)光器件的正向偏壓促進(jìn)了載流子的擴(kuò)散運(yùn)動，電子和空穴的數(shù)量逐漸積累，它們于PN結(jié)相遇復(fù)合產(chǎn)生光子發(fā)光。半導(dǎo)體發(fā)光器件的發(fā)光原理可以延伸到馬克思主義哲學(xué)的量變引起質(zhì)變，借此引導(dǎo)學(xué)生充分認(rèn)識量變和質(zhì)變的辯證關(guān)系，做到“勿以善小而不為，勿以惡小而為之”。

半導(dǎo)體發(fā)光器件的工作原理，從微觀角度所體現(xiàn)的是內(nèi)部載流子引起光子數(shù)量的變化，可以從中發(fā)現(xiàn)量子效率特性;從宏觀角度所體現(xiàn)的是偏壓引起的外部效應(yīng)，可以從中總結(jié)出發(fā)光亮度的變化規(guī)律。從上往下看是宏觀視角，看到的是格局，是胸懷;從下往上看是微觀視角，是具體到一般，具體情況具體分析。無論宏觀或微觀，都有視角盲區(qū)，只有二者結(jié)合，才能全面地認(rèn)識事物，潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生逐漸獲得更高維度的思維和能力。

2.2.2 光電轉(zhuǎn)換

光電轉(zhuǎn)換的核心是光電器件，主要有光敏電阻、光電池、光敏二極管和三極管、光電倍增管、固體成像器件（CCD）等，種類繁多，而且每種器件的具體原理、特性、應(yīng)用場合又有所不同，學(xué)習(xí)起來容易混淆。因此，在教學(xué)中采用前文所述的不同教學(xué)方法引發(fā)學(xué)生的思考與討論，帶著問題和目標(biāo)去學(xué)習(xí)，比如哪些光電測試技術(shù)促進(jìn)和保障了新冠肺炎疫情防控，街燈自動點(diǎn)亮和熄滅、電梯自動啟停、手機(jī)拍照攝像等所采用的光電器件和原理分別是什么，等等。

每種光電器件有區(qū)別也有聯(lián)系，比如光電二極管和三極管的特性很相似，但是由于光電三極管具有放大特性，因此兩者的區(qū)別主要體現(xiàn)于光電三極管的靈敏度高。通過辯證地分析每種器件的區(qū)別與聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生辯證思維能力，學(xué)會運(yùn)用辯證唯物主義觀點(diǎn)和方法理解和掌握光電測試技術(shù)。

2.2.3 電信號處理

光電轉(zhuǎn)換后的電信號需要采用檢測電路實現(xiàn)對電信號的測量，常用的光電檢測電路涉及了放大器、濾波器、乘法器、反饋電路等，這些電路中也蘊(yùn)含豐富的思政元素。濾波器的作用是濾除信號中的特定波段頻率，它是抑制和防止干擾的一項重要措施。在目前復(fù)雜的國際形勢面前，特別是后疫情時代，當(dāng)代大學(xué)生需要具備一定的思辨能力，從國家發(fā)展和民族復(fù)興的高度認(rèn)識自己、把握自己，正確的人生觀、價值觀和世界觀，強(qiáng)烈的民族自豪感和扎實的理論知識就是我們的正確辨別真?zhèn)蔚奈淦?，有了這些我們不再迷茫。

反饋分為負(fù)反饋和正反饋。前者使電路輸出起到與輸入相反的作用，使系統(tǒng)輸出與系統(tǒng)目標(biāo)的誤差減小，系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。學(xué)生可以通過負(fù)反饋的方式，以堅定的思想信念消除國際不良思潮帶來的負(fù)面影響，穩(wěn)定思想動態(tài)。后者使電路輸出起到與輸入相似的作用，使系統(tǒng)偏差不斷增大，放大控制作用。學(xué)生可以采用正反饋的方式，增強(qiáng)社會主義核心價值觀的積極影響，不斷地提升和完善自己。

2.2.4 光電測試系統(tǒng)

本課程學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)是學(xué)以致用，光電測試系統(tǒng)的設(shè)計與分析最為重要。光電檢測系統(tǒng)一般由多個子電路和元器件搭建而成，每個電路或元器件的參數(shù)都對系統(tǒng)的性能產(chǎn)生一定的影響。例如在三極管放大電路中，只有合適的偏置電阻才能使放大電路正常工作，否則可能出現(xiàn)截止失真或者飽和失真;光電池、光電二極管和三級管都是有極性的，需要接入正確的偏置電壓，它們才能正常工作。每個電路或元器件都可看作系統(tǒng)的成員，它們必須滿足一定的約束條件，必須團(tuán)結(jié)協(xié)作，才能夠滿足電路性能的設(shè)計要求，學(xué)生通過電路設(shè)計與分析的耳濡目染，不斷培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，增強(qiáng)法紀(jì)觀念。

2.3 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的思政教育

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是提高學(xué)生各種能力的舞臺，更容易融入思政教育。傳統(tǒng)實驗課程教學(xué)采取一組兩人的分組實驗形式，要求每位學(xué)生兩人分工明確、相互配合，細(xì)心嚴(yán)格操作儀器設(shè)備，認(rèn)真仔細(xì)觀察并記錄實驗數(shù)據(jù)和波形，分析其中蘊(yùn)含的特性規(guī)律，共同完成實驗任務(wù)。為了更好地提高學(xué)生參與的積極性，對實驗內(nèi)容和方式進(jìn)行創(chuàng)新，利用現(xiàn)有的應(yīng)用模塊搭建不同功能的光電測試系統(tǒng)，實現(xiàn)智能控制、紅外報警、遙控等功能，與實際應(yīng)用相聯(lián)系，增加實驗的趣味性;開設(shè)開放性實驗，依托實踐課題項目，引導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計競賽、智能車設(shè)計大賽等等。學(xué)生于實踐中認(rèn)識、學(xué)習(xí)并運(yùn)用光電器件，與此同時，提高科學(xué)精神，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神，開拓創(chuàng)新思維等等。

3 結(jié)束語

光電測試技術(shù)作為測控技術(shù)與儀器的重要專業(yè)課程，蘊(yùn)含著豐富的思政元素，將思政教育貫穿于教學(xué)的全過程，不僅顯性地傳授學(xué)生豐富的專業(yè)知識，而且隱性地培養(yǎng)了學(xué)生的各項能力，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的三觀，實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)、價值引領(lǐng)三者的有機(jī)融合，真正達(dá)到教書育人的目的。

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