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光電專業(yè)基礎(chǔ)課程O(píng)PBL教學(xué)模式應(yīng)用探索

2023-09-13 10:38黃富瑜王鵬蔣云峰周冰毛少娟
中國(guó)教育技術(shù)裝備 2023年11期
關(guān)鍵詞:線上學(xué)習(xí)

黃富瑜 王鵬 蔣云峰 周冰 毛少娟

摘? 要? 為適應(yīng)信息化智能化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)軍事人才現(xiàn)代化的新要求,將光電專業(yè)課程教學(xué)與問(wèn)題式教學(xué)理論相結(jié)合,構(gòu)建基于問(wèn)題導(dǎo)向的(OPBL, Optical-Problem Based Learn-ing)光電專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)模式,從隱性和顯性兩個(gè)維度進(jìn)行教學(xué)效果分析,結(jié)果表明:OPBL教學(xué)模式在提升傳統(tǒng)課程教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生綜合能力方面起到了推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞? 光電專業(yè);OPBL;線上學(xué)習(xí);激光原理與技術(shù)

中圖分類號(hào):E251.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

文章編號(hào):1671-489X(2023)11-0094-05

0? 引言

近年來(lái)發(fā)生的多場(chǎng)現(xiàn)代化局部戰(zhàn)爭(zhēng)表明,信息化智能化戰(zhàn)爭(zhēng)的作戰(zhàn)樣式和武器裝備的運(yùn)用理念都已發(fā)生深刻變革,這對(duì)于軍事人員現(xiàn)代化建設(shè)和新型軍事人才指技融合的綜合素質(zhì)提出更高的要

求[1]。院校教育是培養(yǎng)專業(yè)化現(xiàn)代化新型軍事人才的重要陣地,為適應(yīng)新的更高的要求,相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)方案中的崗位指向和培養(yǎng)目標(biāo)不再是傳統(tǒng)意義上的技術(shù)工程類人員,而是專業(yè)業(yè)務(wù)能力精、領(lǐng)導(dǎo)與作戰(zhàn)指揮能力強(qiáng)、創(chuàng)新發(fā)展能力足的高素質(zhì)指揮型人員[2]。因此,隨著崗位指向和人才培養(yǎng)目標(biāo)的變化,課堂教學(xué)模式也必然要及時(shí)更新,為更高、更全面素質(zhì)軍事人員的培養(yǎng)貢獻(xiàn)力量。

對(duì)于裝備技術(shù)類(光電)專業(yè)來(lái)說(shuō),其課程群分為專業(yè)基礎(chǔ)課程和裝備課程兩大類。裝備類課程直接對(duì)接學(xué)生的首次崗位任職,以光電裝備應(yīng)用與實(shí)踐為教學(xué)重點(diǎn),關(guān)注學(xué)生的裝備運(yùn)用能力;專業(yè)基礎(chǔ)課程注重學(xué)科知識(shí)體系的構(gòu)建,為裝備課程提供理論、思想和方法指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、知識(shí)遷移能力和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展?jié)摿?,?duì)指技融合綜合素質(zhì)的新型軍事人才的培養(yǎng)起到基礎(chǔ)性支撐的作用。因此,專業(yè)基礎(chǔ)課程將對(duì)新型軍事人才的培養(yǎng)發(fā)揮固本強(qiáng)基的作用。

然而,目前光電專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中仍存在著很多問(wèn)題[3-4]。

1)從教員層面方面分析,光電專業(yè)基礎(chǔ)課程知識(shí)體系龐大,教學(xué)大綱大多參考地方大學(xué)的學(xué)歷教育模式,授課教員需在課時(shí)壓縮情況下講完大綱要求內(nèi)容,時(shí)間緊任務(wù)重,于是傳統(tǒng)“填鴨”式教學(xué)在課堂中蔓延開(kāi)來(lái);教員在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中有意識(shí)貫徹落實(shí)討論式、探究式、問(wèn)題引導(dǎo)式等“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng),然而,討論主題不鮮明、互動(dòng)承載內(nèi)容少,導(dǎo)致效果并不明顯。

2)從學(xué)生層面分析,對(duì)于工程光學(xué)、激光原理、光電技術(shù)等光電基礎(chǔ)課程,當(dāng)教員在課上深入講解知識(shí)點(diǎn)時(shí),學(xué)生通常感到理論枯燥、內(nèi)容抽象,難以快速接受教員所授知識(shí)、有效自主建構(gòu)知識(shí)體系、收獲發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題的喜悅感,久而久之畏學(xué)、為考而學(xué)情緒蔓延,于是課堂教學(xué)效果得不到保證,這些問(wèn)題反過(guò)來(lái)又迫使教員花費(fèi)更多精力幫學(xué)員理解知識(shí),進(jìn)一步激化了課時(shí)少和內(nèi)容多之間的矛盾。

基于光電專業(yè)基礎(chǔ)課程的地位和存在的問(wèn)題,根據(jù)課程特點(diǎn)、學(xué)生情況進(jìn)行光電課堂教學(xué)模式體系化改革,以更好地適應(yīng)時(shí)代要求。

1? PBL教學(xué)理論的內(nèi)涵與特征

PBL(Problem-Based Learning)教學(xué)亦稱問(wèn)題(項(xiàng)目)式教學(xué),是一種基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)并“以學(xué)生為中心”的教育方式,由美國(guó)Barrows教授首創(chuàng),用于解決醫(yī)學(xué)教育中理論與實(shí)踐難以結(jié)合的問(wèn)題,后來(lái)在醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、電工電子等多種專業(yè)教學(xué)中得到普遍認(rèn)可[5]。該教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)在具體問(wèn)題情境中獲取知識(shí)以及對(duì)知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐運(yùn)用,在問(wèn)題解決過(guò)程中激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動(dòng)力,培養(yǎng)自學(xué)、創(chuàng)新、領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)作等能力,提升未來(lái)崗位和自身發(fā)展所需素質(zhì),具體實(shí)施步驟如圖1所示。

由PBL教學(xué)理論的具體步驟可以分析其具有以下特征。

1)學(xué)習(xí)問(wèn)題場(chǎng)景化。以問(wèn)題為學(xué)習(xí)的起點(diǎn),且設(shè)置的問(wèn)題是基于學(xué)生可能面臨的真實(shí)場(chǎng)景。

2)學(xué)習(xí)過(guò)程項(xiàng)目化。學(xué)生以自主或小組學(xué)習(xí)的方式對(duì)問(wèn)題開(kāi)展項(xiàng)目式研究,制定項(xiàng)目解決方案和技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑。

3)教學(xué)過(guò)程協(xié)作化。在項(xiàng)目式研究中,教師和學(xué)生協(xié)同合作,學(xué)生作為分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的主體,教師在整個(gè)過(guò)程中負(fù)責(zé)輔助引導(dǎo),幫助學(xué)生在掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上提升自身能力。

4)總結(jié)交流分享化。在問(wèn)題解決后,學(xué)生進(jìn)行自我和小組間評(píng)價(jià),交流分享心得,在反饋和交流中鞏固學(xué)習(xí)效果,拓展學(xué)習(xí)深度。

2? OPBL教學(xué)模式的實(shí)踐理念與運(yùn)用

基于PBL教學(xué)的特征,將該教學(xué)理論與光電專業(yè)基礎(chǔ)課相融合,構(gòu)建以問(wèn)題為導(dǎo)向的OPBL課堂教學(xué)模式,是推動(dòng)光電基礎(chǔ)課堂教學(xué)模式改革的有益探索。

OPBL課堂教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程中,依托學(xué)科定位,以軍用光電課程教學(xué)中要解決的光學(xué)問(wèn)題為核心,帶動(dòng)整體學(xué)習(xí)過(guò)程;以依托學(xué)科定位的光學(xué)問(wèn)題或任務(wù)作為教學(xué)過(guò)程的起始點(diǎn),帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的參與性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性,以在教學(xué)活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生探究精神和實(shí)踐能力作為落腳點(diǎn),實(shí)現(xiàn)學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)知識(shí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)、會(huì)學(xué)知識(shí)的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)其解決問(wèn)題、知識(shí)遷移和創(chuàng)新發(fā)展等綜合能力。具體來(lái)看,OPBL教學(xué)模式將教學(xué)過(guò)程共劃分為6個(gè)層次、11個(gè)階段,如圖2所示。這些過(guò)程包括:課前,教員依托學(xué)科內(nèi)容提出問(wèn)題,學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)和資料查閱等方式嘗試自主分析問(wèn)題;課上,學(xué)生進(jìn)行小組討論并結(jié)合課程內(nèi)容和教員共同研究問(wèn)題解決方法和案例實(shí)踐,歸納總結(jié)得出結(jié)論;課后,學(xué)生通過(guò)裝備實(shí)踐、科研實(shí)驗(yàn)等過(guò)程深化對(duì)問(wèn)題認(rèn)識(shí),并在交流反饋中重新梳理學(xué)習(xí)過(guò)程,不斷拓展提高,形成新的更高層次的光學(xué)問(wèn)題,形成問(wèn)題提出與解決之間的不斷迭代,實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和素質(zhì)目標(biāo)三者不斷螺旋前進(jìn)上升的良性循環(huán)。

2.1? 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,實(shí)現(xiàn)從“以教為主”到“以學(xué)為導(dǎo)”

蘇霍姆林斯基說(shuō):“只有激發(fā)學(xué)生去進(jìn)行自我教育的教育,才是真正的教育?!睆睦碚撋现v,學(xué)生問(wèn)題解決的過(guò)程,是在原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)問(wèn)題分析、資料查閱和自我探究的方式進(jìn)行自我教育,以獲得新經(jīng)驗(yàn)積累并逐步形成新舊經(jīng)驗(yàn)之間的融合,最終構(gòu)建出更有廣度和深度的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系[6]。同樣,OPBL教學(xué)模式的起點(diǎn)是設(shè)置問(wèn)題,如何通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo),轉(zhuǎn)變以傳授知識(shí)“以教為主”的課堂為探索知識(shí)“以學(xué)為導(dǎo)”的課堂,實(shí)現(xiàn)學(xué)生自我教育意識(shí)的提高,在運(yùn)用OPBL教學(xué)模式時(shí)具有提綱挈領(lǐng)的作用。

為運(yùn)用OPBL教學(xué)模式破解傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中講授內(nèi)容多且學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)難以理解的雙重矛盾,教員須精心整合知識(shí)內(nèi)容、設(shè)置引導(dǎo)問(wèn)題,充分考慮問(wèn)題的難易、寬窄、厚薄及與學(xué)生已學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián),做到寓知識(shí)于問(wèn)題,在大問(wèn)題包含符合“最近發(fā)展區(qū)”理論的小問(wèn)題。大問(wèn)題鉤沉探奧,給學(xué)生廣闊的知識(shí)建構(gòu)空間,激發(fā)其內(nèi)在好奇心和自我驅(qū)動(dòng)力,驅(qū)使其全身心地投入問(wèn)題的解決過(guò)程中;小問(wèn)題循序漸進(jìn),使學(xué)生“跳一跳,能達(dá)到”,在調(diào)動(dòng)學(xué)生已儲(chǔ)備知識(shí)的同時(shí)逐步激活學(xué)生思維,實(shí)現(xiàn)階梯式前進(jìn)。最終,將教學(xué)過(guò)程轉(zhuǎn)化為問(wèn)題解決過(guò)程,實(shí)現(xiàn)以教員“教為主體”到學(xué)生“學(xué)為主導(dǎo)”的教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變。

例如,對(duì)于激光原理與技術(shù)課程中重點(diǎn)內(nèi)容“激光調(diào)Q原理與技術(shù)”,本節(jié)分為兩個(gè)部分,分別是“調(diào)Q原理”和“調(diào)Q技術(shù)”,“調(diào)Q原理”部分綜合運(yùn)用速率方程組、激光增益特性、激光的產(chǎn)生等已學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)高峰值功率窄脈沖調(diào)Q激光的獲取理念和激光器內(nèi)部發(fā)生的變化過(guò)程,“調(diào)Q技術(shù)”注重在原理基礎(chǔ)上為實(shí)現(xiàn)調(diào)Q脈沖,而利用不同方法對(duì)普通激光器進(jìn)行改造。由于內(nèi)容牽扯面廣,本部分歷來(lái)都是教與學(xué)的難點(diǎn)。而學(xué)好本節(jié)內(nèi)容能幫助學(xué)生更好地理解激光器為何會(huì)在工業(yè)和軍事中具有如此重要的應(yīng)用,使學(xué)員對(duì)激光的認(rèn)識(shí)從原理層面上升到技術(shù)層面,真正初步具備探究激光應(yīng)用的基礎(chǔ)素質(zhì)。因此,根據(jù)內(nèi)容的特點(diǎn)和重要性,可運(yùn)用OPBL教學(xué)模式對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行改革。為此,在本節(jié)上課前幾天,教員設(shè)置如下具有探究性和開(kāi)放性的大問(wèn)題“有哪些方法和裝置可以在一個(gè)激光器中用來(lái)調(diào)Q?分析各種調(diào)Q裝置的具體工作原理以及它們?cè)谲娪眉す庋b備上的應(yīng)用。”解答此問(wèn)題需要串聯(lián)本節(jié)的全部?jī)?nèi)容,探究空間大,軍事聯(lián)系緊,同時(shí)通過(guò)分析不難發(fā)現(xiàn),有下面一條與問(wèn)題解決相關(guān)的問(wèn)題鏈。

1)以前電學(xué)課程中學(xué)習(xí)過(guò)Q值的概念,那么什么是激光調(diào)Q,它和之前學(xué)習(xí)的Q有什么異同?

2)有了普通激光器為何還需要調(diào)Q激光器,調(diào)Q的目的、含義、原理和工作過(guò)程又是什么?

3)激光器調(diào)Q如何具體實(shí)現(xiàn)?實(shí)現(xiàn)方法、具體過(guò)程和所需要的器件是什么?

4)在實(shí)踐中如何給激光器安裝調(diào)Q器件?安裝過(guò)程中應(yīng)注意哪些問(wèn)題?這里每個(gè)問(wèn)題的展開(kāi)都對(duì)應(yīng)著教學(xué)內(nèi)容的深化,學(xué)生通過(guò)資料查閱、師生交流、線上自學(xué)等“自我教育”方式對(duì)這些問(wèn)題逐層次地分析和解決,最終將指引其對(duì)課程內(nèi)容形成新的更深層次的認(rèn)識(shí)。

2.2? 變革教學(xué)方式,實(shí)現(xiàn)從“線下講授”到“線上學(xué)習(xí)”

信息化時(shí)代下特別是疫情暴發(fā)以來(lái),知識(shí)的獲取已不再局限于線下課堂,線上學(xué)習(xí)已深入人心,各種線上學(xué)習(xí)資源如雨后春筍般大量涌現(xiàn)[7]。此外,眾多的在線學(xué)術(shù)論文資源和學(xué)術(shù)報(bào)告也可為學(xué)生學(xué)習(xí)帶來(lái)專業(yè)保證。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō),只要其能夠善于發(fā)現(xiàn)并加以利用,網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)給其帶來(lái)的學(xué)習(xí)空間將廣闊無(wú)垠。面對(duì)線上學(xué)習(xí)資源的開(kāi)放性、便利性及專業(yè)性,發(fā)揮OPBL教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì),帶動(dòng)學(xué)生從問(wèn)題解決和課程內(nèi)容學(xué)習(xí)兩方面入手,充分利用各類線上資源,真正在教學(xué)過(guò)程中做到“線上與線下聯(lián)動(dòng),線上支撐于線下”。

學(xué)生在收到問(wèn)題后,他們會(huì)在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上理解并開(kāi)啟“對(duì)于此問(wèn)題,我已經(jīng)知道了什么?我需要再知道什么?哪些資源可以幫我解決問(wèn)題?”等一系列自主探究的過(guò)程,這些過(guò)程正是理解問(wèn)題、定義問(wèn)題以至找準(zhǔn)問(wèn)題解決方向的關(guān)鍵。線上教學(xué)可為此階段完成提供自由開(kāi)放的學(xué)習(xí)空間,滿足學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立探究的渴求。因此,教員設(shè)置具體問(wèn)題的同時(shí),對(duì)線上教學(xué)資源也應(yīng)進(jìn)行整合,發(fā)布與問(wèn)題解決相關(guān)的在線資源,因勢(shì)利導(dǎo)地為學(xué)生的線上學(xué)習(xí)提供引領(lǐng)。使學(xué)生在提供的方向引導(dǎo)下,通過(guò)自我學(xué)習(xí)加以延伸,擴(kuò)展對(duì)問(wèn)題的研究,通過(guò)整理思路并根據(jù)自主學(xué)習(xí)深入,不斷反思對(duì)問(wèn)題理解的偏差、擴(kuò)展對(duì)問(wèn)題的認(rèn)知范圍以及思考引申出來(lái)的深層次問(wèn)題和背后的思想方法。這種在大量線上資源中尋找與問(wèn)題解決相關(guān)的內(nèi)容,以及長(zhǎng)時(shí)間對(duì)問(wèn)題的推敲打磨,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的信息選擇和處理能力、自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性精神都大有幫助。

例如,教員在“調(diào)Q原理與技術(shù)”一節(jié)課前設(shè)置問(wèn)題之后,為學(xué)生及時(shí)推送中國(guó)大學(xué)MOOC等平臺(tái)中激光原理與技術(shù)課程關(guān)于調(diào)Q一節(jié)的課程視頻,為學(xué)生初步解決“什么是調(diào)Q?它的目的和分類?”等基礎(chǔ)性問(wèn)題,在內(nèi)容結(jié)構(gòu)上為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供代入作用;教員推送調(diào)Q激光應(yīng)用的相關(guān)學(xué)術(shù)論文,學(xué)生可以利用文獻(xiàn)跟蹤法檢索感興趣的參考文獻(xiàn)進(jìn)行再次閱讀,在理解基礎(chǔ)后打開(kāi)視野,在科研實(shí)踐體系上深化對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí);教員在局域網(wǎng)中推送軍用激光技術(shù)與裝備系列微課等相關(guān)內(nèi)容,從為戰(zhàn)性、向戰(zhàn)性方面提升基礎(chǔ)理論課程與軍事運(yùn)用之間的聯(lián)系,為學(xué)生架設(shè)其學(xué)習(xí)專業(yè)課與強(qiáng)軍興軍之間的橋梁。

如此,當(dāng)線上學(xué)習(xí)部分解決了學(xué)生對(duì)問(wèn)題理解和初步探究后,課堂上便可留出充足時(shí)間展開(kāi)學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教員之間的討論,并加深課堂深度,解決實(shí)踐應(yīng)用與案例研究等深層次問(wèn)題,真正破解傳統(tǒng)課堂中,教員雖長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)講授,但學(xué)員在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法深入理解知識(shí)內(nèi)容的問(wèn)題。

2.3? 基于效果導(dǎo)向,實(shí)現(xiàn)從“知識(shí)牽引”到“需求牽引”

“讀書(shū)無(wú)疑者,需教有疑,有疑者,卻要無(wú)疑,至此方是長(zhǎng)進(jìn)”。在OPBL模式中,課前的問(wèn)題設(shè)置和線上自主探究環(huán)節(jié)為學(xué)習(xí)過(guò)程帶來(lái)了“有疑”;而課堂實(shí)施環(huán)節(jié)和課后實(shí)踐環(huán)節(jié)就要通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞綖閷W(xué)生進(jìn)行“釋疑”?!搬屢伞边^(guò)程要基于知識(shí)運(yùn)用的效果導(dǎo)向,注重學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教員之間的協(xié)作化,知識(shí)學(xué)習(xí)與案例分析之間的結(jié)合化,理論與實(shí)踐之間的差異化,做到在課堂上將傳統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)程中“以知識(shí)為牽引”轉(zhuǎn)變到“以需求為牽引”上來(lái),在課后從傳統(tǒng)對(duì)知識(shí)的“復(fù)習(xí)測(cè)驗(yàn)”轉(zhuǎn)變到“應(yīng)用分析”上來(lái)。

運(yùn)用OPBL教學(xué)模式時(shí),課堂實(shí)施環(huán)節(jié)分為以下階段。

第一階段為小組討論階段。由于每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)不同、思考問(wèn)題的方式和角度亦有差別,因此,課堂中首先對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,組內(nèi)學(xué)生根據(jù)自身前期學(xué)習(xí)和調(diào)研情況與其他學(xué)生進(jìn)行討論交流,形成匯總意見(jiàn)并初步設(shè)想知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用。

第二階段為知識(shí)梳理階段。各組之間交換意見(jiàn),教員結(jié)合課程內(nèi)容與學(xué)生共同進(jìn)行分析總結(jié)、梳理思路,研究確定課前問(wèn)題的解決方案。

第三階段為案例探究階段。在分析、總結(jié)問(wèn)題的基礎(chǔ)上,教員采用互動(dòng)式、引導(dǎo)式等多種教學(xué)方法帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行案例研究,案例皆選取自與課程內(nèi)容有關(guān)的裝備和軍事應(yīng)用,例如“制導(dǎo)裝備要求激光指示器脈沖重復(fù)頻率高、脈沖時(shí)間精確、可連續(xù)工作等,那么需要運(yùn)用哪種調(diào)Q技術(shù)滿足這些需求”“當(dāng)使用以染料片為調(diào)Q元件的激光測(cè)距機(jī)的實(shí)際測(cè)程達(dá)不到規(guī)定測(cè)程,當(dāng)加大泵浦能量仍然無(wú)法滿足需求時(shí),需要考慮測(cè)距機(jī)中哪部分出現(xiàn)了問(wèn)題”等,為學(xué)生解決知識(shí)從何處來(lái)、到哪里去的問(wèn)題。

第四階段為歸納總結(jié)階段。歸納內(nèi)容重難點(diǎn)、構(gòu)建知識(shí)脈絡(luò)體系并得出問(wèn)題最終結(jié)論,幫助學(xué)生按照認(rèn)知規(guī)律建構(gòu)知識(shí)體系、內(nèi)化能力素質(zhì)。最終,在小組討論中促進(jìn)學(xué)生之間語(yǔ)言和視覺(jué)上的相互交流,在案例探究與歸納總結(jié)中提升學(xué)生知識(shí)融會(huì)貫通和遷移的能力,使學(xué)生在能力、情感和規(guī)律認(rèn)知上不斷成長(zhǎng)。

在課后,教員鼓勵(lì)學(xué)生利用專修室進(jìn)行光電裝備的實(shí)踐研究,探究裝備性能,或進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展光電科研儀器的科學(xué)研究,分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從實(shí)踐中梳理學(xué)習(xí)過(guò)程、深化問(wèn)題認(rèn)識(shí)、發(fā)掘提高空間。例如,學(xué)生走進(jìn)激光技術(shù)實(shí)驗(yàn)室,在教員或研究生指導(dǎo)下開(kāi)展LD泵浦聲光調(diào)Q全固態(tài)激光器的實(shí)驗(yàn),探究脈沖重復(fù)頻率對(duì)激光器輸出單脈沖能量、平均功率和峰值功率的影響,近距離接觸和使用激光實(shí)驗(yàn)中所用儀器,記錄所需數(shù)據(jù),并在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)科研人員一絲不茍、精益求精的科學(xué)態(tài)度,意識(shí)到理論可以指導(dǎo)實(shí)踐但不能完全替代實(shí)踐、只有光軸一致性保持完好才能順利完成實(shí)驗(yàn)等深層次問(wèn)題,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)思政內(nèi)容的自我教育。

實(shí)驗(yàn)完成后,教員進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生利用MATLAB等數(shù)學(xué)計(jì)算軟件,通過(guò)速率方程組理論模擬仿真調(diào)Q激光器輸出激光的時(shí)間和能量特性,通過(guò)仿真再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,并從理論和實(shí)踐結(jié)合的角度探究各因子變化對(duì)激光的影響,為進(jìn)一步提出與激光調(diào)Q有關(guān)的新的更高層次問(wèn)題提供支撐。

這些實(shí)驗(yàn)和模擬探究過(guò)程不但能加深學(xué)員在知識(shí)應(yīng)用分析方面的理解,而且對(duì)于學(xué)生在交流反饋中闡述各自想法及共同提高都具有重要意義。

3? OPBL教學(xué)模式的教學(xué)效果

綜合來(lái)看,OPBL教學(xué)模式的開(kāi)展對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的提高是比較有利的,具體表現(xiàn)在隱性和顯性兩個(gè)效果。

3.1? 隱性效果

3.1.1? 提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生通過(guò)課前問(wèn)題的自主探究形成了自己的初步見(jiàn)解,產(chǎn)生了要表達(dá)觀點(diǎn)和被認(rèn)可的欲望,因此,在課堂上能夠積極參與互動(dòng),在保證課堂氛圍的同時(shí)也調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

3.1.2? 解決了學(xué)生的個(gè)性需求

不同學(xué)生有不同的學(xué)習(xí)需求和習(xí)慣,OPBL教學(xué)使教員可以保證學(xué)生在相對(duì)自由的學(xué)習(xí)環(huán)境下以更適合自己的方式開(kāi)展前期個(gè)性化學(xué)習(xí),更有利于培養(yǎng)其獨(dú)立思考的意識(shí)。

3.1.3? 保證了教學(xué)的層次延展

課前的線上學(xué)習(xí)階段,學(xué)生在問(wèn)題分析和資料查閱過(guò)程中已經(jīng)有效地完成了課程內(nèi)容中低階、淺層知識(shí)的學(xué)習(xí),這為課堂開(kāi)展深層次教學(xué)提供了更充分的保障,當(dāng)課堂的深度和廣度得到延展時(shí),學(xué)生的創(chuàng)新性和批判性思維就得到進(jìn)一步發(fā)展。

3.2? 顯性效果

3.2.1? 為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)做了鋪墊

在學(xué)習(xí)裝備課程涉及基礎(chǔ)知識(shí)部分時(shí),裝備課任課教員反映學(xué)生經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單提示即可回憶起知識(shí)體系,不需花費(fèi)大量時(shí)間對(duì)基礎(chǔ)原理進(jìn)行重新梳理講解,提高了課堂效率。

3.2.2? 學(xué)生的考試成績(jī)大有提升

以激光原理與技術(shù)課程為例,學(xué)生期末成績(jī)優(yōu)良率達(dá)到90%,且部分學(xué)生在突出知識(shí)體系和知識(shí)運(yùn)用能力考查的論述題和設(shè)計(jì)類題目的作答中,已突破教員的講解范圍,形成了獨(dú)到且正確的見(jiàn)解。

3.2.3? 學(xué)生在創(chuàng)新發(fā)展方面大有收獲

部分學(xué)生經(jīng)教員指導(dǎo)后或在學(xué)科競(jìng)賽中嶄露頭角,或以科技創(chuàng)新項(xiàng)目為依托在相應(yīng)學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表相關(guān)論文,極大促進(jìn)了學(xué)生的科研水平、寫(xiě)作和成果轉(zhuǎn)化能力提升;反過(guò)來(lái),優(yōu)秀學(xué)生的顯性效果也極大地鼓勵(lì)了其他學(xué)生,促成你追我趕、爭(zhēng)當(dāng)先進(jìn)的良性教育過(guò)程。

當(dāng)然,OPBL教學(xué)模式在實(shí)施過(guò)程中也遇到了一些需要著力解決的問(wèn)題,其主要表現(xiàn)如下。

學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)時(shí)間不足,上網(wǎng)條件受限,這是在軍校課前開(kāi)展線上自我教育所面臨的共性問(wèn)題;個(gè)別學(xué)生自我約束能力差,學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力和自我提升要求不高,“躺平”心理作怪,導(dǎo)致學(xué)習(xí)投入不足;OPBL教學(xué)模式對(duì)教員的備授課水平提出較高的要求,教學(xué)效果好同時(shí)教學(xué)壓力也變大。

4? 結(jié)束語(yǔ)

專業(yè)基礎(chǔ)課程對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)具有固本強(qiáng)基的作用,能夠幫助學(xué)生在未來(lái)發(fā)展中行穩(wěn)致遠(yuǎn)。為此,本文探討了OPBL教學(xué)模式在光電專業(yè)基礎(chǔ)課中的實(shí)踐理念,并穿插結(jié)合在激光原理與技術(shù)課程的具體實(shí)施做法,展現(xiàn)了該教學(xué)模式的具體運(yùn)用。教學(xué)實(shí)踐表明,OPBL教學(xué)模式對(duì)于改善傳統(tǒng)課堂弊端、提升學(xué)生綜合素質(zhì)等方面效果顯著,為其他課程教學(xué)改革提供了參考和借鑒。

5? 參考文獻(xiàn)

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