姚瓊 梁迅 熊水東 曹春燕 孟洲
摘要:《光電子學(xué)》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,內(nèi)容涵蓋光學(xué)與電子學(xué)等多學(xué)科知識,具有理論性和實踐性并重的特點,采用研討式教學(xué)方法,加強多學(xué)科綜合專題與應(yīng)用專題等研討課程對于提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。通過《光電子學(xué)》研討課的實踐,從選題、目標(biāo)、實施和評價等方面對研討課進(jìn)行了分析與思考。
關(guān)鍵詞:研討式教學(xué);課堂教學(xué);教學(xué)方法
中圖分類號:G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)09-0167-02
一、引言
研討式教學(xué)作為一種有效的教學(xué)模式在教改中受到多方面的肯定和推廣。它針對重要教學(xué)內(nèi)容中的某些習(xí)題或?qū)n}展開討論,在此過程中學(xué)生有目的地進(jìn)行調(diào)研、回顧、分析和思考,使其變被動接受為主動學(xué)習(xí)。在《光電子學(xué)》課程中加強專題研討式教學(xué),對教學(xué)質(zhì)量的提高無疑會起到積極的推進(jìn)作用。
光電子學(xué)課程是專業(yè)基礎(chǔ)理論課程,具有理論與實踐緊密結(jié)合、基礎(chǔ)理論與前沿研究方向緊密結(jié)合的特點,但內(nèi)容偏重于建立學(xué)科理論體系。光電子學(xué)課程包含兩大理論體系——光電磁理論和光量子理論,需要系統(tǒng)介紹一系列基本概念、基本原理和基礎(chǔ)理論,因此內(nèi)容涵蓋的知識面很廣。課程講授中過于偏重基礎(chǔ)理論會使教學(xué)枯燥無味,使學(xué)生對具體的物理意義缺乏理解,在課堂教學(xué)時適當(dāng)增加一些系統(tǒng)應(yīng)用實例進(jìn)行專題研討,可充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,使學(xué)生從理論和實踐兩方面全面理解課程內(nèi)容,在教學(xué)評價上除了考試成績之外還可結(jié)合學(xué)生在研討中的實際表現(xiàn)來綜合評定成績。采用研討式教學(xué)方式,不僅可獲得良好的教學(xué)效果,融洽師生關(guān)系,更重要的是在此過程中還把學(xué)生從被動接受知識的客體轉(zhuǎn)變成為主動自覺進(jìn)行知識學(xué)習(xí)的主體,從而培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的習(xí)慣和自主創(chuàng)新等能力。當(dāng)然《光電子學(xué)》課程本身存在一些特殊性,使得研討式教學(xué)不能簡單模仿其他課程的模式,通過兩年來的實踐,我們對研討課的選題進(jìn)行了總結(jié)與思考。
二、研討課的選題
研討課的選題是課程質(zhì)量的首要環(huán)節(jié),選題設(shè)置的是否科學(xué),直接關(guān)系到研討式教學(xué)的成敗。只有目標(biāo)明確、內(nèi)容具體、激發(fā)興趣的選題才能達(dá)到需要的效果,避免流于形式。根據(jù)我們的思考與實踐總結(jié)了以下幾點可用于研討課的選題。
研討內(nèi)容可與科研實踐相結(jié)合。根據(jù)我們的實踐,將光電子學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)研究中的相關(guān)內(nèi)容引入課程研討,可極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,我們將高靈敏度干涉儀研究的相關(guān)實驗的原理、結(jié)構(gòu)、過程與結(jié)果進(jìn)行了展示,鼓勵學(xué)生對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解,然后學(xué)生進(jìn)行分析,提煉出了半導(dǎo)體DFB激光器、聲光強度調(diào)制、相位調(diào)制、偏振調(diào)制、光電探測共五個主題,學(xué)生按照興趣自動分為5組,每組5到6人進(jìn)行了深入討論,在此過程中,他們自己溫習(xí)教材、查閱資料、推導(dǎo)公式、分析特點、交流辯論、分析總結(jié),很好地完成了任務(wù)。在此過程中,學(xué)生概念更加清晰,對知識點的理解更加深入,培養(yǎng)了學(xué)生所學(xué)知識的綜合運用能力,為其今后的科研工作打下良好的基礎(chǔ)。
研討內(nèi)容可與前沿研究方向緊密結(jié)合。光電子學(xué)的顯著特點是知識更新快、新型交叉學(xué)科的不斷涌現(xiàn)、器件性能不斷提高和新型器件不斷出現(xiàn)。為了體現(xiàn)課程的現(xiàn)代性和先進(jìn)性,反映光電子領(lǐng)域最新的研究現(xiàn)狀,在研討內(nèi)容上,將光電子學(xué)新技術(shù)與最新發(fā)展成果引入課程教學(xué),使學(xué)生不僅對光電子領(lǐng)域有更全面的了解,并激發(fā)學(xué)生深入研究的興趣,可為進(jìn)入專業(yè)領(lǐng)域的研究和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
研討課教學(xué)中可加強與相關(guān)課程內(nèi)容的聯(lián)系。光電子學(xué)課程有較寬廣的知識面,包含了光輻射的產(chǎn)生、傳輸、調(diào)制和探測等各方面,相關(guān)內(nèi)容涉及到《電磁學(xué)》、《激光物理》、《光學(xué)原理》、《量子力學(xué)》、《光電技術(shù)》、《光纖光學(xué)》、《半導(dǎo)體物理學(xué)》、《光纖傳感技術(shù)》等多門課程。相關(guān)課程的聯(lián)系也是學(xué)生非常感興趣的內(nèi)容,例如模式耦合的相關(guān)內(nèi)容,以《電磁學(xué)》等課程為基礎(chǔ),又可應(yīng)用于《光纖光學(xué)》中的圓形波導(dǎo)相關(guān)內(nèi)容,還可延伸到《光纖傳感技術(shù)》的光纖光柵等內(nèi)容。這些聯(lián)系都可以作為研討的主題激發(fā)學(xué)生深入鉆研的興趣,從而鞏固了所學(xué)知識,預(yù)習(xí)了后續(xù)課程。
二、研討課的目標(biāo)
在課程的研討內(nèi)容確定后,要明確研討的目標(biāo),包括研討的方向,研討的重點,研討要達(dá)到的深度等。教師在研討課目標(biāo)時,要針對學(xué)生狀況確定教學(xué)目標(biāo),盡可能把問題落在學(xué)生學(xué)生最有可能感興趣的方向,并把握把握好其難易程度。對學(xué)生而言,假如問題設(shè)置太難,勢必給學(xué)生太多的負(fù)擔(dān),影響學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;反之如果問題設(shè)置太簡單,則又會讓很多學(xué)生不屑于去思考。比如要對電光晶體調(diào)制在科研中的應(yīng)用展開研討,可以明確研討方向是相位調(diào)制,重點是鈮酸鋰晶體的橫向應(yīng)用,要求達(dá)到能根據(jù)應(yīng)用要求進(jìn)行參數(shù)估計的程度。
研討課的目標(biāo)必須和講授課目標(biāo)一致,以講授課的內(nèi)容為基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)展,難易程度可略高于講授課。研討式教學(xué)只是一種教學(xué)手段,而不是目的,知識傳遞始終是培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ),研討式教學(xué)方法不能脫離這一基本條件。只有在成體系的講授知識的基礎(chǔ)上,在學(xué)生在積累和理解了一定的知識之后,才能應(yīng)運掌握的知識、技能、經(jīng)驗或理論功底,圍繞所設(shè)的研討課題進(jìn)行深入的思考,探討和交流研究的結(jié)果,從而求得正確的結(jié)論和對知識理解的深化。例如“DBR半導(dǎo)體激光器特性與應(yīng)用”研討課,首先必須從激光產(chǎn)生的基本條件,到半導(dǎo)體的能帶特點與躍遷機(jī)理,再到DBR半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)與原理等知識點進(jìn)行充分的講述,使學(xué)生有深刻的系統(tǒng)的認(rèn)識,如果缺乏對這些知識點的深刻理解,研討很有可能流于形式,學(xué)生或?qū)栴}反復(fù)討論,或在交流中缺乏主動,回答問題支支吾吾,研討課變成例程講解課。有了明確的教學(xué)目標(biāo),才可提出研討方案并進(jìn)行有效的實施。
四、研討課的實施
研討課的實施包括準(zhǔn)備、組織和總結(jié)等方面的內(nèi)容,我們確立了“目的明確、準(zhǔn)備充分、教師引導(dǎo)、學(xué)生為主”的基本思想,力求研討學(xué)生態(tài)度積極、課堂氣氛活躍,而不要過多增加學(xué)生的課外負(fù)擔(dān)。
第一,重視研討前的準(zhǔn)備。在講述課的教學(xué)內(nèi)容完成后,將研討課基本方案提前發(fā)至學(xué)生手中,使其有足夠的時間進(jìn)行思考醞釀;進(jìn)行輔助教育,為研討者充實相關(guān)的知識,拓寬研討的思路,激發(fā)學(xué)生興趣;視學(xué)生的時間空余程度決定是否讓學(xué)生自行查閱資料還是教師發(fā)放參考學(xué)習(xí)資料,要求學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)資料綜述并提出問題的基本解決方案;將研討任務(wù)分解后可以讓學(xué)生根據(jù)興趣自行分組,也可隨機(jī)指定分組。研討課質(zhì)量的好壞,關(guān)鍵取決于師生對研討課的準(zhǔn)備。
第二,研討課的課堂組織。研討課的組織可分兩個階段,包括小組討論和課堂發(fā)言。在研討過程中發(fā)揮學(xué)生的積極性是關(guān)鍵,學(xué)生應(yīng)該是研討的主體,思維應(yīng)處在積極活躍的狀態(tài),教師只是組織者和引導(dǎo)者,如果只是教師在說,說明課堂教學(xué)設(shè)計不合理,學(xué)生沒有興趣或者準(zhǔn)備不充分。在研討過程中教師要把握時機(jī),在適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行提問和鼓勵競爭,加強師生互動和學(xué)生之間的互動,溫和適當(dāng)糾正學(xué)生錯誤觀點,不能代替學(xué)生去研究。通過積極主動參與課堂教學(xué)過程,學(xué)生不但可以充分了解光電子學(xué)的知識點,還能夠在科研資料調(diào)研、研究報告撰寫和口頭表達(dá)等多方面能力得到培養(yǎng)。學(xué)生在經(jīng)歷課堂討論后,大多留下了很深刻的印象,師生關(guān)系也更顯融洽。
第三,研討課的總結(jié)。研討課結(jié)束后教師可以對研討結(jié)果進(jìn)行及時的總結(jié)和分析,對表現(xiàn)最佳的學(xué)生加以鼓勵。倘若研討效果不佳,也可尋找原因并加以改進(jìn),逐步提高研討效果。根據(jù)我們的經(jīng)驗,第一次討論課最為重要,最好討論學(xué)生最感興趣和輕松的內(nèi)容,多數(shù)是偏重于技術(shù)應(yīng)用的內(nèi)容,而且需要多下功夫準(zhǔn)備。在研討課總結(jié)時學(xué)生一般不愿作太多的口頭自我評價和相互評價,包括自信的學(xué)生和不自信的學(xué)生,教師不需要給學(xué)生太多的壓力,可以要求學(xué)生對研討課內(nèi)容作書面總結(jié),作為研討課考核的部分內(nèi)容。
五、研討課的考核
作為課程綜合成績的一部分,公平合理的研討課考核評價可以進(jìn)一步提高學(xué)生的積極性,考核評價內(nèi)容可包含書面報告、課堂表現(xiàn)和相互評價。書面報告應(yīng)給出文獻(xiàn)綜述、基本方案、問題分析和結(jié)論。由于教師對學(xué)生表現(xiàn)只能做到宏觀把握,要做到公平合理很大一部分需要學(xué)生之間的相互評價,為避免學(xué)生之間相互提高成績,學(xué)生各組總成績主要由教師決定,而組內(nèi)學(xué)生成績需要明確優(yōu)秀率,由學(xué)生投票決定成績。教師可對考核評價進(jìn)行不記名問卷調(diào)查,進(jìn)一步提高考核評價的公平性和合理性。
結(jié)束語:在《光電子學(xué)》中引入研討式教學(xué),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)和思考的積極性,深化了學(xué)生對知識的理解,擴(kuò)展了學(xué)生的視野,提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力,希望我們的經(jīng)驗有一定的借鑒作用。
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