工程教育認(rèn)證下的光電技術(shù)教學(xué)改革研究

（齊魯工業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院 山東·濟(jì)南 250353）

光電技術(shù)以光電子學(xué)為基礎(chǔ)，綜合了傳統(tǒng)光學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代微電子技術(shù)、精密機(jī)械及計(jì)算機(jī)技術(shù)，成為獲取光或光信息提取其他信息的重要手段，是21世紀(jì)信息技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。該課程是我校光電信息科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心基礎(chǔ)課，也是后續(xù)單片機(jī)原理、光電檢測(cè)技術(shù)、光電傳感技術(shù)等課程的基礎(chǔ)，該課程的學(xué)習(xí)效果對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有直接的影響。光電信息科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)旨在培養(yǎng)在光電信息科學(xué)與工程領(lǐng)域具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)、寬厚的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、熟練的實(shí)驗(yàn)技能和良好的創(chuàng)新意識(shí)，具有研究、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、集成及應(yīng)用光電信息系統(tǒng)的基本能力，能夠在光學(xué)、光電子學(xué)、光電信息處理、電子信息技術(shù)、通信技術(shù)等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、教學(xué)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)管理工作的綜合型、應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)人才。光電技術(shù)課程對(duì)應(yīng)用型光電信息人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有重要作用，其教學(xué)改革意義重大。

1 工程教育認(rèn)證的要求

2006年，教育部啟動(dòng)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證試點(diǎn)工作，2016年，我國(guó)正式加入國(guó)際工程教育《華盛頓協(xié)議》組織，并獲得其他所有成員的認(rèn)可，標(biāo)志著我國(guó)工程專(zhuān)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)際水平，自此我國(guó)的工科生有了一張“國(guó)際通行證”。

工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證是一種以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評(píng)價(jià)，是判定專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量是否達(dá)到既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，是否持續(xù)改進(jìn)提高質(zhì)量的機(jī)制。而學(xué)生達(dá)到畢業(yè)要求的內(nèi)涵是能力，如何通過(guò)四年的學(xué)習(xí)獲得這樣的能力，是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程，需要從培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，通過(guò)課程體系形成支撐，通過(guò)課程教學(xué)實(shí)現(xiàn)支撐，通過(guò)考核評(píng)價(jià)證明支撐。這里的支撐具體的落實(shí)就是“以學(xué)生為中心”。要落實(shí)好這一中心，一個(gè)很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是課程教學(xué)，所以對(duì)于每一位教師而言要明確自己的責(zé)任與課程目標(biāo)，要做到四問(wèn)：想教學(xué)生學(xué)些什么？為什么要教學(xué)生學(xué)這些？用什么樣的方法幫助學(xué)生學(xué)習(xí)？怎么知道學(xué)生學(xué)到這些？這就需要建立面向產(chǎn)出的教學(xué)體系，就具體的授課環(huán)節(jié)而言，課程設(shè)計(jì)要體現(xiàn)能力培養(yǎng)為主，要真正做到以學(xué)生為中心，老師想方設(shè)法讓每一個(gè)學(xué)生都動(dòng)起來(lái)，就像哈佛大學(xué)圖書(shū)館那樣凌晨四點(diǎn)依然燈火通明，學(xué)生會(huì)為了某個(gè)問(wèn)題而廢寢忘食；就最后的評(píng)價(jià)而言，不僅僅是一張期末試卷，過(guò)程評(píng)價(jià)更重要。

2 當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀

隨著“大眾化”高等教育的普及，高校的學(xué)風(fēng)氣息越來(lái)越淡化，部分大學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度散漫，遲到、曠課、掛科等現(xiàn)象時(shí)有出現(xiàn)。很多學(xué)生即使來(lái)上課，聽(tīng)課效率也不高。老師站在前面講課，下面的同學(xué)很多在忙著自己的事情，或發(fā)呆，或低頭玩手機(jī)，或睡覺(jué)，或小聲說(shuō)話。這樣的學(xué)習(xí)狀態(tài)已成為一種普遍存在的現(xiàn)象，令人堪憂(yōu)。這種厭學(xué)現(xiàn)象的出現(xiàn)，原因是多方面的。有人曾做過(guò)一項(xiàng)問(wèn)卷調(diào)查，有近一半的學(xué)生認(rèn)為影響自己聽(tīng)課效率的原因是“教師的授課水平”。由于很多專(zhuān)業(yè)課難度較高，老師采用的方法多以傳統(tǒng)講授即滿(mǎn)堂灌為主，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高；課程進(jìn)程又快，課前不預(yù)習(xí)，即使課上認(rèn)真聽(tīng)了，若課下不復(fù)習(xí)，下一次課也可能聽(tīng)天書(shū)；而大學(xué)老師也不像中學(xué)老師那樣天天坐班，所以學(xué)生有問(wèn)題也很難及時(shí)地和老師面對(duì)面地進(jìn)行溝通交流，老師也不能及時(shí)的獲得學(xué)生學(xué)習(xí)情況的反饋等等。這些問(wèn)題是共性的，在光電技術(shù)的課堂中同樣存在，作為一門(mén)應(yīng)用型的課程，雖然沒(méi)有復(fù)雜的理論推導(dǎo)，但是涉及到的知識(shí)面卻很廣，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)困難仍然很多。在教學(xué)的改革過(guò)程中，我們做了很多的努力，像提前補(bǔ)充未學(xué)的知識(shí)理論、采用視頻動(dòng)畫(huà)等拆解難以理解的知識(shí)點(diǎn)、不斷跟進(jìn)新的光電技術(shù)進(jìn)展，積極參與德容課堂建設(shè)等等，但是學(xué)生的主動(dòng)性提升卻不大。究其原因，可能有兩個(gè)主要的方面，一是教學(xué)方法基本以老師講授為主，學(xué)生接收的這些知識(shí)大多是被動(dòng)的，教學(xué)過(guò)程中偏重理論學(xué)習(xí)而沒(méi)有重視能力的培養(yǎng)；二是依據(jù)傳統(tǒng)的教學(xué)大綱最后的評(píng)價(jià)大部分是一張客觀性比較強(qiáng)的期末試卷，學(xué)生平時(shí)只要簽簽到、按時(shí)完成作業(yè)，占比20%～30%的平時(shí)成績(jī)就可以滿(mǎn)分，期末考試突擊兩周就可以取得不錯(cuò)的卷面成績(jī)，過(guò)程性評(píng)價(jià)基本沒(méi)有。

3 藍(lán)墨云班課的引入

為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，更好的實(shí)現(xiàn)以“學(xué)生為中心”的能力培養(yǎng)要求，就要加強(qiáng)信息技術(shù)與教育的雙向深度融合，這也是《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃》的精髓。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，多媒體教學(xué)已經(jīng)成為了課堂教學(xué)的主流模式，學(xué)生獲得知識(shí)的途徑、廣度和深度都有了極大的提升，但也出現(xiàn)了如上所述的很多問(wèn)題，要解決就要繼續(xù)融合，《規(guī)劃》指出：技術(shù)將繼續(xù)促進(jìn)教育的創(chuàng)新與發(fā)展。為此，很多技術(shù)與教育融合的APP應(yīng)運(yùn)而生，藍(lán)墨云班課就是其中之一。云班課以翻轉(zhuǎn)課堂為基礎(chǔ)，有移動(dòng)APP和Web端兩種模式。老師通過(guò)web端可以便捷的推送資源，學(xué)生通過(guò)手機(jī)端可以碎片化的自主學(xué)習(xí)，同時(shí)基于云教學(xué)實(shí)證大數(shù)據(jù)，學(xué)生、老師、學(xué)校間會(huì)建立起智能化的數(shù)據(jù)橋梁。

云班課的基本操作流程：老師建立云班課，發(fā)送班課號(hào)給學(xué)生，學(xué)生下載云班課APP，輸入學(xué)號(hào)姓名完成注冊(cè)后直接搜索班課號(hào)即可進(jìn)入班課。這里有老師推送的學(xué)習(xí)資源如視頻、課件、課外資料等，可以在線學(xué)習(xí)，也可以下載學(xué)習(xí)；有老師精心設(shè)置的在線測(cè)試、頭腦風(fēng)暴等等，學(xué)生可以根據(jù)老師設(shè)置的時(shí)間要求利用手機(jī)參與作答。對(duì)于一節(jié)課而言，老師需要做到以下三點(diǎn)：

（1）課前診斷號(hào)號(hào)脈：精心設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)案，溫故而知新，適當(dāng)錄制微課，在線預(yù)習(xí)小測(cè)；（2）活動(dòng)設(shè)計(jì)用用心：根據(jù)預(yù)習(xí)反饋再備課，確定需要?jiǎng)h減或者補(bǔ)充和拓展的內(nèi)容，充分利用云班課的互動(dòng)功能（如花樣簽到、搶答、搖一搖、點(diǎn)贊投屏、頭腦風(fēng)暴、互評(píng)等等）調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與度；（3）課堂內(nèi)外齊評(píng)價(jià)：將預(yù)習(xí)、課堂活動(dòng)、作業(yè)、討論等都納入到評(píng)價(jià)體系中，讓學(xué)生在激勵(lì)中學(xué)習(xí)。我們以LED一節(jié)的教學(xué)為例做一個(gè)簡(jiǎn)單的說(shuō)明。

課前：溫故：PN結(jié)知識(shí)回顧（形式：可視頻、動(dòng)畫(huà)或者文字）；知新：（1）推送LED裝點(diǎn)美麗城市和晚會(huì)現(xiàn)場(chǎng)的視頻，并完成相應(yīng)練習(xí)（涉及知識(shí)點(diǎn)LED的優(yōu)點(diǎn)）；（2）設(shè)置一個(gè)小的討論：在點(diǎn)亮10小時(shí)以后，LED燈的表面會(huì)和白熾燈一樣很熱么？為什么？

課中：根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，（1）對(duì)發(fā)光原理這一重點(diǎn)查缺補(bǔ)漏，制作一個(gè)電子空穴復(fù)合的簡(jiǎn)單的flash動(dòng)畫(huà)視頻，配以形象的語(yǔ)言或語(yǔ)音描述，來(lái)加深學(xué)生的理解。根據(jù)發(fā)光原理，設(shè)置一個(gè)頭腦風(fēng)暴：如何獲得白光？進(jìn)而引出藍(lán)光之父中村修二的研發(fā)歷程，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)科學(xué)研究的過(guò)程中毅力和恒心都是必須的。（2）強(qiáng)調(diào)發(fā)光效率，設(shè)置提高LED發(fā)光效率的小組討論并總結(jié)發(fā)言。進(jìn)而拓展我國(guó)LED的研究現(xiàn)狀，鼓勵(lì)學(xué)生以后積極投入國(guó)家的科技研發(fā)。

課后：查閱資料寫(xiě)一篇關(guān)于LED的應(yīng)用及對(duì)社會(huì)帶來(lái)的變革的暢想文。評(píng)閱方式互評(píng)。

LED現(xiàn)在已經(jīng)走入了我們的日常生活，通過(guò)上述教學(xué)過(guò)程，學(xué)生加深了對(duì)其的了解，培養(yǎng)了獨(dú)立獲取知識(shí)的能力，增強(qiáng)了愛(ài)國(guó)情懷。本節(jié)課學(xué)生的所有參與過(guò)程，云班課會(huì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)到最后的評(píng)價(jià)中。

云班課使手機(jī)進(jìn)入課堂成為學(xué)習(xí)的工具，其強(qiáng)大的互動(dòng)功能使課堂不再是老師的“一言堂”，學(xué)生真正成為課堂的主人，老師由施教者變?yōu)榱艘I(lǐng)者，而課堂氛圍也不再沉悶。云班課的加入，使“以學(xué)生為中心”落到了實(shí)處，和工程教育認(rèn)證的理念相一致。

4 結(jié)束語(yǔ)

采用云班課可以滿(mǎn)足工程教育認(rèn)證對(duì)高校課程的教學(xué)提出的新要求，為高校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供了一個(gè)有效途徑，后續(xù)我們會(huì)繼續(xù)采用，繼續(xù)推廣和深化課程的改革。