激光原理全英文教學(xué)方法的設(shè)計(jì)

王祥夫 趙江

摘 要：激光原理是一門綜合了光學(xué)、電學(xué)和數(shù)學(xué)等知識(shí)的理論性強(qiáng)的專業(yè)課程。激光原理全英文教學(xué)目前還處在探索階段。在全英文激光原理教學(xué)過程中對(duì)教師與學(xué)生的英文綜合運(yùn)用能力和互相配合方式有很高的要求。文章通過分析世界一流學(xué)科背景下激光原理全英文教學(xué)過程中存在的問題和面臨的挑戰(zhàn)，提出了適應(yīng)該課程的全英文教學(xué)的設(shè)計(jì)方法。文章為工科背景下本科教學(xué)提供了方向性的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：激光原理;全英文;教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收稿日期：2018-11-15

基金項(xiàng)目：南京郵電大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JG03318JX12，JG03318JX13）。

作者簡(jiǎn)介：王祥夫（1979—），男，江蘇南京人，副教授，博士，主要從事半導(dǎo)體光電器件設(shè)計(jì)工作。

目前，世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)是黨中央、國(guó)務(wù)院做出的重大戰(zhàn)略決策。這直接促進(jìn)了學(xué)術(shù)全球化以及人才國(guó)際化的加速發(fā)展。開展全英文教學(xué)是與國(guó)際化教育理念和方法接軌的主要手段。在眾多學(xué)科中，“激光原理”是一門講解原理性的課程，抽象性強(qiáng)，公式繁雜，是物理電子學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個(gè)物理電子學(xué)相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)中具有重要的地位。這門課程的基礎(chǔ)理論涵蓋了電學(xué)、數(shù)學(xué)、激光原理以及信號(hào)理論等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的內(nèi)容。在南京郵電大學(xué)，“激光原理”是面向電子科學(xué)與技術(shù)、光學(xué)信息等專業(yè)大學(xué)二年級(jí)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。隨著物理電子學(xué)雙一流學(xué)科的發(fā)展要求，“激光原理”要求全英文授課。該課程學(xué)時(shí)較多，涵蓋了電學(xué)、數(shù)學(xué)、激光原理以及信號(hào)理論等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的內(nèi)容。在全英文授課過程中，一些基本概念比較抽象，難以理解。與此同時(shí)，英文和中文的對(duì)譯偏差，學(xué)生難以理解復(fù)雜的理論。因此，需要設(shè)計(jì)一種既能滿足教學(xué)需要，又能滿足提高學(xué)生能力的全英文教學(xué)方法。

就中國(guó)大多數(shù)本科高校而言，對(duì)于專業(yè)課程的全英文教學(xué)目前還處于初級(jí)探索階段，需要教師投入大量時(shí)間共同研究和改進(jìn)。激光原理全英文教學(xué)不同于傳統(tǒng)的中文教學(xué)，要面對(duì)以下幾方面的困難和要求：①語言交流方面的困難，課程的專業(yè)英語與學(xué)生的英語水平之間存在脫鉤，學(xué)生詞匯量不夠，聽不懂教師的講述內(nèi)容。②中英文教材在思維方面之間存在比較大的差異，中文教材講究循序漸進(jìn)、層層鋪墊，英文教材講究創(chuàng)新思想的體現(xiàn)。③學(xué)生面對(duì)英語教學(xué)可能因聽不懂看不明白，造成挫敗感，時(shí)間長(zhǎng)了，學(xué)生甚至有完全放棄的念頭，導(dǎo)致積極性喪失。④在授課方式和習(xí)慣上中國(guó)教師和外國(guó)教師存在差異性，外國(guó)教師注重培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維能力，授課時(shí)不拘泥于教材。中方教師喜歡按照課本循序漸進(jìn)，注重打基礎(chǔ)，以能記住和寫出為主要目的。這會(huì)使學(xué)生一時(shí)難以習(xí)慣，可能會(huì)厭倦全英文授課。

為了解決“激光原理”全英文教學(xué)過程中存在的問題，我們結(jié)合“激光原理”課程特點(diǎn)和學(xué)生的基礎(chǔ)背景知識(shí)，提出以下設(shè)計(jì)方法：

1.激光原理相關(guān)專業(yè)詞匯的前期準(zhǔn)備

在全英文教學(xué)過程中，相關(guān)專業(yè)詞匯的儲(chǔ)備是學(xué)生聽懂講課內(nèi)容的關(guān)鍵。教師需要課前給學(xué)生發(fā)放“激光原理”課程專業(yè)詞匯表，并要求學(xué)生預(yù)習(xí)，這樣能夠有效減少授課過程中聽、說、讀方面的障礙，能夠跟上教師的講課步伐，也能夠?yàn)橛⑽膶懽鞔蛳铝己没A(chǔ)。

2.激光原理相關(guān)物理背景和理論知識(shí)的前期準(zhǔn)備

對(duì)于理科類課程，尤其是激光原理，對(duì)物理背景和相關(guān)理論知識(shí)的引入是十分重要的。學(xué)生如果不了解物理背景，就會(huì)死記住所學(xué)的公式。由于對(duì)其物理意義和背景不了解，很容易忘記。如果了解激光原理相關(guān)物理背景，學(xué)生就會(huì)很輕松地掌握所學(xué)內(nèi)容，而且記憶時(shí)間長(zhǎng)。對(duì)一些較難的理論知識(shí)，需要給予前期的知識(shí)準(zhǔn)備，使學(xué)生初步了解要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

3.借助形象的多媒體動(dòng)畫促進(jìn)教學(xué)，變抽象為直觀

在激光原理教學(xué)過程中經(jīng)常會(huì)遇到抽象性的概念，例如，激光的受激放大過程，我們可以借用多媒體技術(shù)把充滿增益介質(zhì)的諧振腔做出來，利用動(dòng)感技術(shù)把諧振腔中的光場(chǎng)傳輸方向、粒子自發(fā)輻射躍遷、受激輻射這兩個(gè)過程直觀地顯示出來，學(xué)生能夠很自然地分辨出受激輻射光強(qiáng)增強(qiáng)的過程。不但形象直觀，而且學(xué)生容易理解這個(gè)復(fù)雜的物理過程，記憶也會(huì)更深刻。

4.對(duì)教學(xué)難點(diǎn)部分錄制微視頻課堂

激光原理的某些難點(diǎn)，例如，高斯光束、譜線加寬等知識(shí)，全英文教學(xué)過程中學(xué)生不但難以記憶這些詞匯，而且難以理解這些物理過程。這就要求學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)這些知識(shí)，慢慢地琢磨物理過程，然而一節(jié)課的時(shí)間是固定的，每周的課時(shí)數(shù)也是固定的。針對(duì)這個(gè)問題，我們可以借助多媒體技術(shù)對(duì)這些難點(diǎn)和重點(diǎn)知識(shí)錄制英文微視頻。然后把英文微視頻發(fā)給學(xué)生，學(xué)生在手機(jī)上就能看這些微視頻，完成知識(shí)的掌握和理解。通過錄制微視頻，教師提高了英語表達(dá)能力，學(xué)生也能夠掌握知識(shí)提高效率。

5.通過講述激光原理教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合來提高學(xué)生興趣

“學(xué)以致用”是千古不變的道理。利用激光原理實(shí)現(xiàn)激光器的改進(jìn)以及模式的可控選擇具有實(shí)際應(yīng)用意義。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，教師可以把理論知識(shí)和對(duì)應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用結(jié)合在一起。讓學(xué)生明白他們學(xué)習(xí)的激光原理是一門具有很大實(shí)用意義的物理學(xué)科。這樣能給學(xué)生動(dòng)力去認(rèn)真學(xué)習(xí)。

6.變換角色，促進(jìn)師生之間的互動(dòng)、學(xué)生之間的互動(dòng)

課堂教學(xué)最佳的狀態(tài)就是師生都很投入。教師投入講課，學(xué)生投入聽課和消化知識(shí)。課堂上教師通過提問題來增加師生之間的互動(dòng)，學(xué)生可以通過互相糾正問題實(shí)現(xiàn)學(xué)生之間的互動(dòng)。通過這種方式能鍛煉學(xué)生的英語表達(dá)能力，促進(jìn)學(xué)生吸收和消化教師所講授的內(nèi)容。也可以師生變換角色，學(xué)生提問題教師做答復(fù)，有利于師生互動(dòng)和提高學(xué)習(xí)興趣。

7.學(xué)生課下及時(shí)復(fù)習(xí)與教師新課前短暫回顧結(jié)合

根據(jù)艾賓浩斯遺忘曲線，在一天后，如不及時(shí)復(fù)習(xí)，學(xué)生學(xué)得的知識(shí)就只剩下原來的25%，一周后只剩13%左右。對(duì)于“激光原理”這門原理性較強(qiáng)的抽象化課程，學(xué)生只靠聽課是很難掌握大部分知識(shí)的。如果不及時(shí)復(fù)習(xí)，學(xué)習(xí)的知識(shí)會(huì)在一周內(nèi)幾乎全部忘掉。因此，教師要讓學(xué)生做到及時(shí)和按時(shí)復(fù)習(xí)，這樣能夠促進(jìn)學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)和養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。同時(shí)，教師在上新課的時(shí)候，進(jìn)行上節(jié)課知識(shí)的短暫回顧，這樣不僅起到復(fù)習(xí)作用，而且對(duì)新學(xué)習(xí)的知識(shí)起到引領(lǐng)作用。

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