摘要:從如何在大學課堂教學中提高光電技術(shù)課程教學質(zhì)量的角度出發(fā),根據(jù)學生的專業(yè)特點調(diào)整教學內(nèi)容知識安排、教學手段合理運用等,開展了光電子技術(shù)課程教學的探索與實踐,以期更好地培養(yǎng)和服務(wù)學生。結(jié)合近幾年對湖北工程學院光信息班、電工班、電信班講授光電技術(shù)課程教學的實踐,就如何吸引學生興趣、提高教學質(zhì)量進行教學探索。
關(guān)鍵詞:光電技術(shù);教學內(nèi)容;教學手段
作者簡介:安心蘭(1978-),女,湖北孝感人,湖北工程學院物理與電子科學技術(shù)學院,講師。(湖北 孝感 432000)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)34-0073-02
一、“光電技術(shù)”課程目的性的定位
光電技術(shù)是一門在光學與微電子學技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的綜合性很強且發(fā)展迅速的交叉學科,同時它也是支撐21世紀信息技術(shù)的一個重要組成部分。由于其覆蓋的領(lǐng)域很多,如光子技術(shù)、微電子集成技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)、信號處理技術(shù)、材料學等,因此如何根據(jù)學生專業(yè)知識特點及發(fā)展需要來定位組織課程內(nèi)容的講授是吸引學生的關(guān)鍵所在。
1.課程意義的介紹
很多時候?qū)W生并不清楚開設(shè)課程的學習意義,只是為上課而上課,為學分而上課,為考研而上課。作為教授這門課程的教師,如果能有意識地在第一次上課時通過生動的圖像演示和多領(lǐng)域的應(yīng)用介紹引導(dǎo)學生領(lǐng)略課程的魅力及對社會發(fā)展的巨大影響,會加深學生對這門課程的興趣和學習欲望。
2.課程內(nèi)容的選擇
課程內(nèi)容的選擇上,筆者認為應(yīng)該綜合考慮學生的專業(yè)背景知識結(jié)構(gòu)、教授者的課程研究、教材編寫者的課程定位以及學生課程學時分配等,為不同專業(yè)的學生量身選定不同的授課內(nèi)容。不主張整書內(nèi)容泛泛一講到底,應(yīng)該有所側(cè)重、有所增刪地精講、專講及深講。
二、課程教學的探索與體會
1.傳道、授業(yè)、解惑
自古以來,教師一直扮演傳道、授業(yè)、解惑的角色。而隨著社會的進步,科學技術(shù)日新月異的發(fā)展,舊的知識體系一直不停地被新的知識補充及更新,這要求教師要與時俱進地不斷補充并完善自身的知識容量和結(jié)構(gòu),以期能更好地適應(yīng)現(xiàn)代課堂的教學任務(wù)及更好地服務(wù)學生。因此在對待這一門交叉課程的教學中,教師應(yīng)該針對相應(yīng)專業(yè)學生所欠缺的基礎(chǔ)知識及時補充,以保持學生課程學習中的知識連貫性。根據(jù)教育心理學原理,當受教者在受教過程中知識的連貫性被打破,而學生暫時無法自主地修復(fù),則會影響學生對后續(xù)知識學習的積極性。如果教師能有意識地給學生銜接上,則學生對未知知識學習的畏懼心理自然會減少,學習的興趣自然相應(yīng)地提升。當然這對教師知識的深度及廣度要求較高,故從教師這一角色考慮,對大學教學中教師的自我提升、自我發(fā)展的主動性要求更高。結(jié)合筆者針對本院大三學生教授這門課程的實際情況分析,進入大三的學生課程多且壓力較大,而且面臨多種的選擇。很多學生在這一情況下不會分配過多的精力在某門課程中,學習積極性及效率自然大打折扣,再加上課程本身對學生要求較高、難度較大,學生學習的興趣自然下降。針對這一矛盾,筆者認為,這樣一門選修課的教學應(yīng)該尊重教育教學的規(guī)律,注重學生學習的多樣性,重點引導(dǎo)學生如何思考、如何解惑、通過什么途徑獲得對知識更深層次的理解,從而激發(fā)學生對知識主動的求索,進而增強學生探索未知領(lǐng)域的能力及信心。
例如筆者在教學中一般會把學生欠缺的或者薄弱的、教材無暇涉及或者很少涉及但阻礙課程學習的基礎(chǔ)知識先梳理一通,然后再進入該門課程的學習。當然有讀者會注意到,在學時有限的情況下,這樣的處理有可能不能保證教學內(nèi)容的順利完成。光電技術(shù)課程是一門交叉學科,它主要講述四大技術(shù)領(lǐng)域(如紅外技術(shù)領(lǐng)域、激光技術(shù)領(lǐng)域、光纖通信技術(shù)領(lǐng)域以及信息顯示及存儲技術(shù)領(lǐng)域)的理論發(fā)展及技術(shù)應(yīng)用。根據(jù)筆者對學生專業(yè)課程開設(shè)的研究、和其他課程教師探討及學生談話中發(fā)現(xiàn),光信息專業(yè)的學生在大二、大三會陸續(xù)開設(shè)并學習到物理光學、激光原理及光纖通信原理等課程,提前或者同步于光電技術(shù)課程的學習。在此種條件下,為了避免課程內(nèi)容的重復(fù)以及注重課堂效率及提高學習質(zhì)量等,筆者重點把教學內(nèi)容放在紅外技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)和信息顯示存儲領(lǐng)域,把激光光源及光纖傳感器應(yīng)用順利過渡到課程教學中。在注重理論學習的同時照顧應(yīng)用,對激光技術(shù)及光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)知識不作要求。電工電信班學生由于沒有開設(shè)激光原理及物理光學這兩門課程,但由于他們的專業(yè)特點,筆者對他們的課程內(nèi)容安排主要側(cè)重紅外技術(shù)、激光技術(shù)及信息顯示存儲技術(shù),適當注意理論學習中重點側(cè)重實踐應(yīng)用方面學習的拓展。
筆者在作了上述的安排后,一般在教學中會把課程調(diào)整及變化傳遞給學生,使學生的課程預(yù)習方向和內(nèi)容能有條不紊地進行,使學生更加全面地認識這門課程的地位以及與其他課程之間的聯(lián)系,增加學生對這門課程的重視程度,提高學習效率。
2.教學活動開展的體會
(1)筆者在近幾年的教學及研究中發(fā)現(xiàn),教材的選定很重要。合適的教材不僅深受學生喜愛,同時也深受教師喜愛。它能給學生較高的理論依據(jù)及全面的系統(tǒng)框架、更多的前沿技術(shù)知識介紹。當然教材中的錯誤失誤更少,這對授課者和聽課者的影響較大。
(2)筆者經(jīng)常思考,知識框架體系整體具有一個時期的印記,而教授者卻可以靈活地捕捉這其中的變化進程,恰當?shù)卦诮虒W中關(guān)注、積累,并形成一個相對完整的知識發(fā)展演變軌跡,可以適當?shù)匾孕┰S風趣生動的話語調(diào)節(jié),減少教學中的枯燥,起到啟發(fā)影響學生的作用。對知識的樂趣與興趣不是灌輸?shù)?,作為引?dǎo)者的教師作用不可小視。例如筆者做過這樣的嘗試,在講授LED時,介紹它出現(xiàn)的歷史原因,隨后科技人員對它的興趣逐漸增加、不斷研發(fā)以及競爭,形成壟斷專利保護、產(chǎn)業(yè)鏈、多個應(yīng)用領(lǐng)域以及對世界和國家經(jīng)濟就業(yè)多方面的促進及影響等。這樣,增加學生對LED認識的深度和廣度,了解技術(shù)鉆研和創(chuàng)新中的堅持和投入,增強學生對自身和社會的使命感。筆者發(fā)現(xiàn):學生對這樣的教學方式比較歡迎,教學質(zhì)量提高明顯。當然這樣對某一個知識點的延伸講解機會很少。所以后來筆者在對CCD的授課中作了更加全面的延伸,重點側(cè)重它在工業(yè)精密測量自動化中的系統(tǒng)理論學習和應(yīng)用探索、對比國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和國內(nèi)一些院所和企業(yè)的研究成果、在測量精度方面和國外一些發(fā)達國家方面的差距和不足,激發(fā)學生投入科學技術(shù)的熱情和毅力。
(3)在教學手段的利用中,如今的課堂教學方式相比以前有了更多的選擇和便利。黑板板書教學這種傳統(tǒng)授課方式的吸引力越來越小,更多的教師選擇多媒體方式組織課堂教學活動。這種現(xiàn)代化的教學方式有很多明顯的教學優(yōu)勢:首先,學生不論在哪個位置都能清楚地看清屏幕上的內(nèi)容;其次,圖片、視頻、動畫等信息都能更及時地呈現(xiàn)在學生面前,畢竟形象的視覺刺激有時候能達到意想不到的積極教學效果;再次,從教學容量方面看,在課堂教學中教師省下了板書的時間,相對地增加了教學的時間,學生實際聽課的容量確實增多了,同時減少了粉筆灰的粉塵污染;最后,這種教學方式使教師的教學更加靈活。
筆者在教學中發(fā)現(xiàn),多媒體教學也存在一些隱性的問題。首先,多媒體教室的光線一般較非多媒體教室暗淡一些,學生更趨向靠后坐,而教師面向幻燈片的時間增多了,難以明顯地把握學生聽課的動向,不能及時調(diào)整授課的節(jié)奏,造成實際效果可能大打折扣。其次,從受教的自然舒適角度分析,黑板的上下高度差對學生而言基本是近似平視,左右跨度較大,這樣不易造成身體的不舒適感和眼睛的疲勞感,而多媒體教學中學生整體是近似仰視的角度注視屏幕,長時間地維持這樣的姿勢容易造成身體和眼睛的不舒適感,進而難以持續(xù)關(guān)注屏幕的教學內(nèi)容。當學生連續(xù)接受這樣的教學,后面的教學效果將大打折扣。從實際學習規(guī)律而言,理工科教學中經(jīng)常涉及到理論公式和結(jié)論的推導(dǎo)以及演算分析,在黑板板書中占據(jù)半個或者一個黑板的容量,演算推導(dǎo)過程的連貫性并沒有被破壞,學生對公式、結(jié)論的印象和嚴謹性認可度高。如果通過幻燈片來演示,則需要分成若干張幻燈片來完成,這樣連貫性被破壞了。學生對推導(dǎo)過程及結(jié)論的印象時間過短,學生的思維一時難以適應(yīng),造成前后知識的割裂,易使教學效果大打折扣。最后,對教師而言準備多媒體教學相對比較輕松,這樣易造成教師由于有現(xiàn)成的教學資源而對教學內(nèi)容相對準備不足,一旦u盤忘帶,課堂教學無法進行,對學生易造成不良的影響,繼而輕視課程的學習。筆者在教學中注意發(fā)揮黑板板書的優(yōu)勢,同時結(jié)合多媒體教學的便利,設(shè)身處地地從學生的角度評價教學質(zhì)量和效果,對幻燈片的內(nèi)容經(jīng)常作一些調(diào)整,在熟悉教學內(nèi)容的同時使學生重視上課的教學內(nèi)容。經(jīng)常有學生在下課后向教師拷貝幻燈片內(nèi)容。如果幻燈片內(nèi)容一成不變,那么學生自然有理由不重視課堂,甚至消極上課。
(4)在師生教學互動中,教師有時候可以扮演學生的角色,而學生也可以適當?shù)負谓處煹慕巧=處熀蛯W生很多時候其實并不是相互理解的:教師覺得學生不尊重自己的付出,而學生認為教師的授課要么晦澀難懂,要么枯燥乏味……總之對上課興趣不高,教學合作并不和諧。筆者在自己的教學中發(fā)現(xiàn):學生探索知識的主動性是很強烈的。在一次關(guān)于縱向電光效應(yīng)的教學中,筆者利用半個學時請班上一名學生就強度調(diào)制中的小信號線性調(diào)制條件推導(dǎo)和圖表分析給班上學生講述他的理解。筆者事先讓學生熟悉文獻檢索、查詢、下載的知識,提前做好充分準備。他在筆者設(shè)定的時間里在班上當了一回臨時教師(面向?qū)W生講解這個內(nèi)容)。通過這次實踐增進了他對教師的理解,體會到教師授課的不易與付出。同時教師坐在下面體會學生的聽課感受和聽課質(zhì)量,為雙方相互增進了解提供了機會。在后來的授課中,如果時間允許,筆者一般會就某一個知識點的延伸請學生上臺自由發(fā)言。這樣的小插曲中學生比較積極和踴躍。在鍛煉了學生的同時,教師可以充分發(fā)掘?qū)W生的潛力,可以幫助教師對學生的合理評價并提出發(fā)展建議。筆者在教學中發(fā)現(xiàn),學生接受知識的渠道相比以前機會增多了??梢赃m當?shù)卦诮虒W中促進學生鍛煉及培養(yǎng)能力,提供機會讓他們感受知識的獲得途徑、方式很多,以提高課堂教學的質(zhì)量。
三、總結(jié)
筆者在教學中經(jīng)常關(guān)注光電技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,把前沿的動態(tài)有選擇性地補充到課堂中,拓寬學生的視野和思路,啟發(fā)他們分析、解決問題的多維途徑,培養(yǎng)他們投身科學探索的興趣和意識。因此對于該門課程如何尋找更利于培養(yǎng)學生的教學方式是一個不斷探索的過程。筆者在今后的工作中會繼續(xù)鉆研。
參考文獻:
[1]安毓英,等.光電子技術(shù)[M].第三版.北京:電子工業(yè)出版社,2011.
[2]郭培源,等.光電檢測技術(shù)與應(yīng)用[M].第二版.北京:北京航空航天大學工業(yè)出版社,2011.
[3]王慶有.圖像傳感器應(yīng)用技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.
[4]毛興武,等.新一代綠色光源LED及其應(yīng)用技術(shù)[M].北京:人民郵電出版社,2008.
(責任編輯:王祝萍)