“光電技術(shù)”課程教學(xué)及考核方式改革與實踐

魏勇 李宏民 錢坤 田芃

關(guān)鍵詞 光電技術(shù)課程 教學(xué) 考核方式 改革與實踐 應(yīng)用型人才

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.09.059

Keywords photoelectric technology course; teaching; assessment method; reform and practice; applied talents

0 引言

隨著光電子技術(shù)的飛速發(fā)展，光電技術(shù)課程教學(xué)近年來受到越來越多國內(nèi)外高等院校重視，[1]他們開展了大量有關(guān)“光電技術(shù)”課程教學(xué)的改革與實踐。如東莞理工學(xué)院把光電技術(shù)實驗作為一個必修實踐環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生工程訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，面向光電信息科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生，專門開設(shè)了光電技術(shù)實驗課。[2]在光電技術(shù)實踐教學(xué)改革方面，嘉應(yīng)學(xué)院的陳書漢等老師指出傳統(tǒng)實踐教學(xué)的不足，并提出在新工科背景下光電專業(yè)的實踐教學(xué)改革意見。[3]華南師范大學(xué)則引入CDIO 教學(xué)法，對光電技術(shù)課程的實驗教學(xué)進(jìn)行了相應(yīng)改革，探索光電子專業(yè)人才的工程技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)方式。[4]自我院面向社會需求，2011年設(shè)置光電信息科學(xué)與工程專業(yè)以來，光電技術(shù)一直作為重點課程建設(shè)，經(jīng)過相關(guān)老師多年的講解，理論教學(xué)已經(jīng)非常成熟，但是該課程面向創(chuàng)新精神和應(yīng)用開發(fā)能力培養(yǎng)的教學(xué)環(huán)節(jié)仍然存在一些不足，有必要就此開展進(jìn)一步研究與探索。

1 課程現(xiàn)狀及存在的問題

“光電技術(shù)”是我院光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的核心專業(yè)課程，也是我院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)重點開設(shè)的選修專業(yè)，具有較強(qiáng)理論性和應(yīng)用性，其專業(yè)地位突出，授課學(xué)生涉及面廣。采用的教材是江文杰主編的《光電技術(shù)（第二版）》，該書屬于教指委推薦用書，專業(yè)基礎(chǔ)性強(qiáng)，通俗易懂，自2009年第一版出版以來，被全國很多所高校選為本科或研究生專業(yè)教材，深受光電類專業(yè)師生歡迎，但由于光電技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，新的光電產(chǎn)品不斷推出，新的光電技術(shù)不斷應(yīng)用，全書內(nèi)容在前沿性和時代性方面有些滯后，還有待與時俱進(jìn)。

此外，該課程“光電技術(shù)”以往授課由兩部分構(gòu)成：理論課方面，“光電技術(shù)”大三下學(xué)期開課，54個課時，3.5個學(xué)分，考核期評成績構(gòu)成為：30%平時成績（含出勤、作業(yè)） +70%期末考試成績;實驗課方面，專門開設(shè)了 “光電技術(shù)實驗”，共計安排9個實驗項目，36個課時， 2個學(xué)分，于“光電技術(shù)”講授的下一個學(xué)期即大四上學(xué)期開設(shè)，實驗成績由9個實驗項目的平均成績構(gòu)成。這種排課方式，理論教學(xué)和實驗教學(xué)脫節(jié)，一方面，理論教學(xué)的學(xué)期沒有開設(shè)相關(guān)實驗讓學(xué)生理論知識及時得到實驗的驗證和鞏固;另一方面，實驗教學(xué)的延后又造成了學(xué)生對理論知識的遺忘和忽視，尤其是大四學(xué)生對實驗課不夠重視，只是為了實驗而做實驗，導(dǎo)致單獨開設(shè)實驗課的效果不佳。

目前的教學(xué)內(nèi)容安排和考核評價方式不利于高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，有必要針對 “光電技術(shù)”課程教學(xué)及考核方式進(jìn)行相應(yīng)改革與實踐，才能培養(yǎng)出滿足企業(yè)需求的具有創(chuàng)新精神和應(yīng)用開發(fā)能力的光電人才。

2 改革與實踐

“光電技術(shù)”作為我校重點建設(shè)課程立項后，我們教學(xué)教研團(tuán)隊切實以高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，對該課程進(jìn)行深入研究，主要從教學(xué)內(nèi)容、課堂教學(xué)、實驗教學(xué)和考核方式等四個方面開展有益的改革和實踐探索，具體建設(shè)內(nèi)容與措施如下：

2.1 梳理課程內(nèi)容，修訂教學(xué)大綱

全面梳理課程內(nèi)容，修訂教學(xué)大綱，修改課堂教學(xué)教案突出專業(yè)需求特點和重點，側(cè)重于讓學(xué)生掌握相關(guān)的理論和應(yīng)用。（1）第一章中1.4節(jié)典型光輻射源部分，只需重點講解光源的基本特性參數(shù)和與現(xiàn)實生活密切相關(guān)的激光二極管和發(fā)光二極管。（2）第四章中4.2典型光伏探測器和4.4光伏探測器組合器件部分，介紹的類型器件很多，由于課時有限，著重選擇一兩種作為應(yīng)用實例介紹。（3）要轉(zhuǎn)換教學(xué)思路。如第11章中11.2節(jié)光譜測量系統(tǒng)和11.4節(jié)CCD尺寸測量系統(tǒng)的分析與設(shè)計應(yīng)放到前面介紹PMT和CCD的章節(jié)后面，趁熱打鐵直接分析和設(shè)計，有力加深學(xué)生的印象、鞏固學(xué)習(xí)的效果。（4）校企合作共同設(shè)置光電技術(shù)課程應(yīng)用實例，打造校企專業(yè)課程合作品牌。與廣州粵嵌通信科技股份有限公司合作，共同開發(fā)了光電探測器設(shè)計應(yīng)用實例，并作為重點內(nèi)容講解，提高學(xué)生的應(yīng)用開發(fā)能力。

2.2 改進(jìn)課堂教學(xué)，提升教學(xué)效果

課堂教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)知識的重要環(huán)節(jié)，我們改革以前的教師單向授課為主的課堂教學(xué)方式，堅持以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，師生互動，將知識講授與能力培養(yǎng)相結(jié)合。（1）在課堂教學(xué)中適當(dāng)結(jié)合應(yīng)用實例，以后續(xù)課程如光電圖像處理、光電測試技術(shù)、光電子技術(shù)進(jìn)展、光纖通信原理及應(yīng)用、光電技術(shù)實訓(xùn)等為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)理論知識與工程應(yīng)用相結(jié)合，比如在光電信號變換部分，可以與“光纖通信原理”中的光纖通信的技術(shù)原理和框架組成相結(jié)合，講解光纖通信過程中光信號變換、電信號變換以及光電信號的變換，不僅讓學(xué)生了解理論內(nèi)容的工程意義，又為后續(xù)課程做好鋪墊。（2）設(shè)置專題研討課，學(xué)生參與主講。通過教師的引導(dǎo)和安排讓學(xué)生在講臺上講解日常生活中光電探測器的應(yīng)用實例或者技術(shù)專題，這樣可有效調(diào)動學(xué)生的積極性，提高光電技術(shù)的理解能力和表達(dá)能力，達(dá)到好的教學(xué)效果。（3）關(guān)注光電器件國內(nèi)外的最新研究進(jìn)展以及應(yīng)用的前沿技術(shù)，下載一些相關(guān)的圖片和講座視頻用于課堂講解給學(xué)生，為光電類專業(yè)學(xué)生日后跟蹤光電技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，提升創(chuàng)新實踐能力奠定良好基礎(chǔ)。

2.3 創(chuàng)新實驗教學(xué)，拓展開發(fā)實驗

實驗教學(xué)應(yīng)突出對學(xué)生技術(shù)研發(fā)工作的方法、規(guī)律以及手段訓(xùn)練。為了提高學(xué)生光電技術(shù)方面的動手實踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力，針對本課程的實驗教學(xué)，引進(jìn)了武漢光馳公司的光電子課程綜合實訓(xùn)平臺，該平臺可以開展19類不同光電探測器的應(yīng)用驗證實驗，另外還可開展若干拓展設(shè)計開發(fā)實驗，新的教學(xué)計劃根據(jù)課程的重要原理和重點知識點安排相應(yīng)的應(yīng)用驗證實驗和設(shè)計開發(fā)實驗。應(yīng)用驗證實驗著重于對課程的重要原理和重點知識點進(jìn)行驗證，鞏固所學(xué)知識點，了解所學(xué)知識點的程序?qū)崿F(xiàn)過程;設(shè)計開發(fā)實驗涵蓋課程的重要知識點，并將這些知識點靈活運(yùn)用解決實際問題，學(xué)生通過實驗對所學(xué)知識進(jìn)行融會貫通，提高他們提出問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)其對知識進(jìn)行探索的興趣。針對這些新的實訓(xùn)平臺，我們老師也在創(chuàng)新實驗教學(xué)方法，光電技術(shù)實驗室實行開放政策，對感興趣的同學(xué)不定時開放，鼓勵學(xué)生充分利用光電實訓(xùn)平臺開展若干拓展設(shè)計開發(fā)實驗，切實有效提高學(xué)生光電技術(shù)的動手實踐能力和應(yīng)用開發(fā)能力。

2.4 改革課程設(shè)置，完善考核方式

將大三下學(xué)期開設(shè)的專業(yè)理論課“光電技術(shù)”和大四上學(xué)期開設(shè)的實驗課“光電技術(shù)實驗”合二為一，統(tǒng)一成一門專業(yè)課開設(shè)，具體為“光電技術(shù)”，第六學(xué)期授課， 54個理論課時加16個實驗課時，總計70個學(xué)時，4個學(xué)分。

原來的考核方式：期評成績（100%）=30%平時成績（含出勤、作業(yè)） +70%期末考試成績，該考核方式以期末成績?yōu)橹?，無法客觀反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。增加光電子課程綜合實訓(xùn)平臺開展相關(guān)光電技術(shù)實驗后，采用新的考核方式：期評成績（100%）=20%平時成績（含出勤、作業(yè)） +20%光電實驗成績+60%期末考試成績。其中開設(shè)4個光電技術(shù)實驗，實驗成績?yōu)?次實驗成績的平均值。單次實驗成績考核方法及所占比例如下：單次實驗成績=實驗方案€？0%+實驗操作€？0%+實驗結(jié)果€？0%。改革考核方式，多元化考核，全方位評價學(xué)習(xí)成績，這樣增加對平時過程成績和實驗實踐環(huán)節(jié)的考核，降低期末成績的比重，起到了良好的導(dǎo)向作用。

3 成效

光電技術(shù)改革和實踐是光電類專業(yè)培養(yǎng)方案改革的一部分，隸屬于我院“638”為核心的光電類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練體系，[5]有力促進(jìn)了高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，成果顯著。近幾年來，我院電子科學(xué)與技術(shù)、光電信息科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生主持大學(xué)生創(chuàng)新國家級項目1項、省級項目5項，校級項目30多項;學(xué)生參加電子設(shè)計、挑戰(zhàn)杯等學(xué)科競賽，獲國家級、省部級獎20多項;學(xué)生發(fā)表創(chuàng)新論文20多篇、獲國家專利2項;學(xué)生考研積極，考研報考率高達(dá)50%，錄取率20%以上;畢業(yè)生初次就業(yè)率達(dá)90%和年終就業(yè)率達(dá)95%;學(xué)生創(chuàng)新精神和應(yīng)用開發(fā)能力得到明顯提高，畢業(yè)生就業(yè)形勢良好，深受用人單位好評。

4 總結(jié)

本文根據(jù)湖南理工學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院修訂的2016版光電類專業(yè)培養(yǎng)方案，以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，對光電技術(shù)課程進(jìn)行了改革和近幾年來的實踐進(jìn)行了總結(jié)。通過改革和實踐表明，光電技術(shù)理論教學(xué)和實驗教學(xué)緊密結(jié)合，使學(xué)生能夠注重平時學(xué)習(xí)的過程，從基本概念、基本原理到具體實驗驗證、知識的綜合應(yīng)用，理論聯(lián)系實際，有助于學(xué)生對專業(yè)理論知識的理解和消化，提升理論教學(xué)和實驗教學(xué)的效果，培養(yǎng)了學(xué)生動手實踐能力和應(yīng)用開發(fā)能力，從而促進(jìn)了學(xué)生從理論應(yīng)試型到應(yīng)用能力型的轉(zhuǎn)變。通過三年多的實施，該課程的改革和實踐教學(xué)取得了很好的成效。

課題項目：2017年湖南理工學(xué)院精品類課程建設(shè)項目（校政通〔2017〕77號）;教育部2017年第二批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目（編號：201702071089）;2018年湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目（湘教通〔2018〕436號）

參考文獻(xiàn)

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