以學(xué)生為中心的《光譜學(xué)》教學(xué)改革探討

唐延林 魏曉楠

摘要：光譜學(xué)是光電信息科學(xué)與工程、物理學(xué)、化學(xué)等專業(yè)的專業(yè)選修課程之一，在光電信息科學(xué)與工程專業(yè)本科生培養(yǎng)方案的課程體系中有重要的地位與作用。為適應(yīng)國(guó)家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)、光電信息科學(xué)與工程專業(yè)人才應(yīng)用實(shí)踐能力培養(yǎng)的目標(biāo)，本文通過(guò)分析面向光電信息科學(xué)與工程專業(yè)開(kāi)設(shè)的光譜學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀與問(wèn)題，從課程體系、教學(xué)資源、教學(xué)方法、課堂教學(xué)模式等方面提出以學(xué)生為中心的光譜學(xué)教學(xué)改革思路。

關(guān)鍵詞：光譜學(xué)；課堂教學(xué)模式；微課；翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）48-0086-02

一、引言

信息化時(shí)代的到來(lái)，為大學(xué)生開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)提供了諸多便利條件，課堂教學(xué)不再是唯一依賴的學(xué)習(xí)平臺(tái)，課堂上單向傳授知識(shí)已不能吸引住學(xué)生的一貫注意力，這使傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式面臨很大挑戰(zhàn)。筆者通過(guò)多年教學(xué)觀察，發(fā)現(xiàn)當(dāng)今的大學(xué)生在學(xué)習(xí)上存在兩個(gè)問(wèn)題：一是面對(duì)眾多課程傳授的信息，大學(xué)生往往只喜歡關(guān)心個(gè)人感興趣的部分，若不及時(shí)引導(dǎo)，容易導(dǎo)致一知半解，學(xué)習(xí)和獲得的知識(shí)缺乏系統(tǒng)性；二是傳統(tǒng)課堂教學(xué)過(guò)程是“以教師為中心”，學(xué)生被動(dòng)式聽(tīng)講的結(jié)果是聽(tīng)得懂、做不出，學(xué)習(xí)沒(méi)有成就感。要解決以上兩大問(wèn)題，必須樹(shù)立“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式和教學(xué)方法，充分發(fā)揮課堂教學(xué)互動(dòng)交流性強(qiáng)和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)的作用，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的全面引導(dǎo)，從而提高課堂教學(xué)效果。

“以學(xué)生為中心”的理念是20世紀(jì)末美國(guó)大學(xué)率先倡導(dǎo)的，于1998年被聯(lián)合國(guó)教科文組織寫(xiě)入世界高等教育大會(huì)宣言，指出：在當(dāng)今這個(gè)日新月異的世界，高等教育顯然需要有“以學(xué)生為中心”的新的視角和新的模式[1]?！耙詫W(xué)生為中心”的教學(xué)實(shí)質(zhì)上是一種學(xué)生和教師共同參與的教學(xué)活動(dòng)，即一切為了學(xué)生的成長(zhǎng)，一切從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，一切都讓學(xué)生自主選擇、自我負(fù)責(zé)，教師引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、主動(dòng)交往、主動(dòng)提問(wèn)、主動(dòng)探索，在研究中自主學(xué)習(xí)。教育的歸屬是學(xué)不是教；教學(xué)、講課是手段，學(xué)生學(xué)習(xí)才是目的，學(xué)生學(xué)習(xí)了才有教育[2，3]。在“以學(xué)生為中心”的教學(xué)活動(dòng)中，教師不僅是知識(shí)的傳授者，更是不斷促使學(xué)生豐富和調(diào)整自己理解能力的引導(dǎo)者[4-6]。

針對(duì)我院光電信息科學(xué)與工程專業(yè)《光譜學(xué)》課程，我們?cè)趥鹘y(tǒng)課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，積極探索以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)模式和教學(xué)方法改革，通過(guò)引進(jìn)微課、翻轉(zhuǎn)課堂、網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)等環(huán)節(jié)[7]，極大地提高了本課程的教學(xué)效果。

二、構(gòu)建學(xué)生主動(dòng)參與的預(yù)習(xí)活動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)

針對(duì)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)《光譜學(xué)》課程是專業(yè)選修課這一特點(diǎn)，從“給予學(xué)生有效學(xué)習(xí)支持，幫助學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)能力”的角度組織教學(xué)，精選復(fù)旦大學(xué)范康年教授主編的“十二五”規(guī)劃教學(xué)《譜學(xué)導(dǎo)論》為主講教材，通過(guò)信息整理、激活知識(shí)、促進(jìn)思考和靈活運(yùn)用四個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生。授課教師在第一次上課時(shí)向?qū)W生告知本課程的教學(xué)要求及擬組織的教學(xué)過(guò)程，課前將有關(guān)教學(xué)資料（如教師上課的PPT文檔、教學(xué)大綱、教學(xué)要求及教學(xué)輔助材料等）上傳到學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生可以隨時(shí)下載，要求學(xué)生課前上網(wǎng)學(xué)習(xí)相關(guān)章節(jié)內(nèi)容，歸納知識(shí)點(diǎn)，提出問(wèn)題，教師安排課堂討論和隨堂測(cè)試，了解學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況，這樣促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的自覺(jué)性，學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)能力獲得很好提高，成就感、自信心明顯增強(qiáng)。

三、微課和翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐

針對(duì)本門(mén)課程，我們實(shí)行了授課教師課堂講授、微課講授和翻轉(zhuǎn)課堂三種方式教學(xué)模式，其中授課教師課堂講授、微課講授+小組討論和翻轉(zhuǎn)課堂各占總學(xué)時(shí)的三分之一。授課教師要求學(xué)生帶著問(wèn)題走進(jìn)課堂，師生在課堂中進(jìn)行問(wèn)題互動(dòng)。在課堂上，不再是只有教師一方給出問(wèn)題讓學(xué)生來(lái)解答，學(xué)生也可以向教師或其他學(xué)生提問(wèn)出題，讓學(xué)生參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中來(lái)。在課堂教學(xué)中，教師和學(xué)生要把握住提問(wèn)這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)提問(wèn)的方式來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，鼓勵(lì)學(xué)生自主思考問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高教與學(xué)的效率，增強(qiáng)師生間的溝通能力，增進(jìn)師生間的感情。微課課堂講授時(shí)間不超過(guò)25分鐘，重點(diǎn)介紹本章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)，其余時(shí)間進(jìn)行教師、學(xué)生相互提問(wèn)與回答問(wèn)題和小組討論，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率提高，使師生都能在教與學(xué)中輕松地教和學(xué)。翻轉(zhuǎn)課堂要求學(xué)生根據(jù)課本的相關(guān)章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行課后調(diào)研，將章節(jié)知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際的工程技術(shù)或日常生活中的現(xiàn)象相結(jié)合，制作PPT，在下一次進(jìn)行課堂報(bào)告，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、打分，報(bào)告的成績(jī)直接計(jì)入該同學(xué)的總評(píng)成績(jī)，這一環(huán)節(jié)既可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和表達(dá)能力。

四、課程實(shí)踐教學(xué)改革

在培養(yǎng)方案中，《光譜學(xué)》課程為3學(xué)分、48學(xué)時(shí)，無(wú)專門(mén)實(shí)驗(yàn)和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。為提高學(xué)生對(duì)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，我們通過(guò)在培養(yǎng)方案里設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程中設(shè)置了植物葉綠素提取方法研究、水果的色度與光譜特征研究、綠茶等級(jí)與其色度及光譜的關(guān)系研究等3個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)加深對(duì)光譜學(xué)中理論知識(shí)的理解和應(yīng)用。另外，學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，申報(bào)了貴州大學(xué)SRT項(xiàng)目“水果糖度與其色度、光譜的相關(guān)性研究”、“尼古丁分子的能級(jí)結(jié)構(gòu)和光譜計(jì)算”和“茶葉質(zhì)量光譜檢測(cè)方法研究”。

通過(guò)以上教改措施，選修學(xué)生對(duì)光譜學(xué)知識(shí)有了更全面了解和掌握，增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)本課程的興趣，開(kāi)拓了學(xué)生視野，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)成績(jī)明顯提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫萊祥.研究型大學(xué)的課程改革與教育創(chuàng)新[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]劉獻(xiàn)君.論“以學(xué)生為中心”[J].高等教育研究，2013，（8）：2-6.

[3]王嘉毅，馬維林.再論“以學(xué)生為中心”的教學(xué)意蘊(yùn)與實(shí)踐樣態(tài)[J].中國(guó)教育學(xué)刊，2015，（8）：67-72.

[4]曹慧靳，奉濤，沈曦，張祖榮.“以學(xué)生為中心”開(kāi)展物理基礎(chǔ)課教學(xué)的探索[J].物理與工程，2014，（7）：86-88.

[5]朱杰君，吳高建.以學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展為中心的大學(xué)物理教學(xué)模式研究與實(shí)踐[J].物理與工程，2016，（7）：116-120.

[6]趙嵩穎.“以學(xué)生為中心"的高校教學(xué)質(zhì)量建設(shè)探索[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2017，（6）：253-254.

[7]Bergmann J，Sams A.翻轉(zhuǎn)課堂與慕課教學(xué)[M].宋偉，譯.北京：中國(guó)青年出版社，2015.

Abstract：Spectroscopy is one of the specialized elective courses for photoelectric information science and engineering，physics，chemistry and other professional. It has important status and role in the course system for undergraduate training scheme of the optoelectronic information science and engineering. In order to adapt to the National innovation and entrepreneurship training and the aim of the cultivation of practical ability of the application of photoelectric information science and engineering，this paper puts forward the idea of teaching reform of spectroscopy teaching with students as the center from curriculum system，teaching resources，teaching method and classroom teaching model through the analysis for the present situation and the problems in the spectroscopy courses of the photoelectric information science and engineering.

Key words：spectroscopy；classroom teaching mode；small class；flipped classroom