現(xiàn)代光學(xué)實驗教學(xué)模式分析論文
摘要：文章通過分析當(dāng)前“現(xiàn)代光學(xué)實驗”教學(xué)中存在的問題，提出圍繞“三個導(dǎo)向”的教學(xué)模式改革思路，并從四個方面詳細(xì)闡述了教學(xué)模式改革的主要內(nèi)容，最后對教學(xué)改革預(yù)期效果進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：現(xiàn)代光學(xué)實驗；教學(xué)模式改革；“三個導(dǎo)向”
一、當(dāng)前教學(xué)模式中存在的問題
（一）課程地位作用
“現(xiàn)代光學(xué)實驗”課程是光學(xué)專業(yè)的理工科學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后受到系統(tǒng)的實驗技能訓(xùn)練的開端，是鞏固光學(xué)專業(yè)課程的基礎(chǔ)[2]，也是我校直通車軍用光電工程專業(yè)開設(shè)的一門重要的基礎(chǔ)必修課。該課程主要以激光技術(shù)、光電技術(shù)、光學(xué)信息處理等實驗以及有關(guān)的現(xiàn)代光學(xué)基本實驗理論、實驗基礎(chǔ)知識為教學(xué)內(nèi)容，目的是使學(xué)生了解現(xiàn)代光學(xué)實驗常用的儀器設(shè)備，熟悉相關(guān)實驗的設(shè)計思路和一般過程，掌握現(xiàn)代光學(xué)領(lǐng)域基本實驗方法和實驗技能，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和應(yīng)用現(xiàn)代光學(xué)知識解決武器裝備中的問題奠定必要的基礎(chǔ)。
�。ǘ┐嬖趩栴}與分析
本課程教學(xué)所依托的現(xiàn)代光學(xué)實驗室于2007年建成，至今已經(jīng)完成對600多名光學(xué)工程專業(yè)本科生和研究生的授課任務(wù)，對提高學(xué)生的動手實踐能力起到了很好的促進(jìn)作用，但在教學(xué)實施中仍然存在一些問題：1.教學(xué)理念滯后，與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)不適應(yīng)。當(dāng)前課程教學(xué)基本上仍沿襲了“一節(jié)理論一節(jié)實驗”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，讓學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定的實驗內(nèi)容。這種教學(xué)模式的弊端是忽略了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。2.教學(xué)內(nèi)容固化，賦予學(xué)生自主動手機(jī)會少�！鞍淳V施教”是課程當(dāng)前主要采用的教學(xué)方法，“綱”是教學(xué)大綱確定的內(nèi)容，目前開設(shè)的實驗課程多為按部就班即可完成的驗證性和測量性實驗，學(xué)生自主動手設(shè)計實驗的機(jī)會很少。3.考核方式簡單，難以全面評定學(xué)生成績。課程考核通常以學(xué)生實驗報告作為平時成績，課終閉卷分值作為考試成績，按1∶1評定最終成績。然而，由于教學(xué)內(nèi)容固定，時有“雷同卷”實驗報告出現(xiàn)，這顯然難以全面有效地評定學(xué)生成績。4.實驗儀器固定，無法開展自組性實驗。實驗室現(xiàn)有的20多套儀器，大部分集成化程度高，這導(dǎo)致實驗教學(xué)通常以整套儀器為對象，而不能將實驗細(xì)化到儀器中的某一組成單元。實驗教學(xué)中，學(xué)生只能對整套儀器這個“黑匣子”操作，難以深入了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理，這也限制了自組性實驗的開展。
二、教學(xué)模式改革主要思路
課程改革重點突出“三個導(dǎo)向”，即：①緊貼軍事技術(shù)發(fā)展導(dǎo)向；②強化能力培養(yǎng)導(dǎo)向；③瞄準(zhǔn)信息化教學(xué)導(dǎo)向。此外，改革后的教學(xué)模式可以嘗試改變原有“教員理論指導(dǎo)、學(xué)生埋頭實驗”的教學(xué)方法，將研討式等教學(xué)手段引入課堂，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性和團(tuán)隊協(xié)作意識。
三、教學(xué)模式改革主要內(nèi)容
根據(jù)現(xiàn)代光學(xué)實驗室實際條件，教學(xué)模式改革主要從以下幾方面入手：
�。ㄒ唬﹥�(yōu)化重組實驗內(nèi)容
主要包括：①取消部分實驗；②遴選代表性實驗；③升華研究型實驗。優(yōu)化重組后的實驗內(nèi)容除整體貫穿強化實驗基本技能、基本方法和實驗思想的訓(xùn)練外，還緊抓“少、精、深”的優(yōu)化理念，重點突出學(xué)生能力，特別是思維能力、研究能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和提高。
�。ǘ⿺U(kuò)充可自組性的實驗內(nèi)容
經(jīng)過近十年的教學(xué)實踐，教學(xué)組成員已經(jīng)掌握了實驗室現(xiàn)有20多套“黑匣子”實驗設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)、基本原理，完全可以利用分離元件完成原理性實驗設(shè)備的搭建與教學(xué)指導(dǎo)。為此，可通過購置通用性更強的電源組件、激光器件、光學(xué)零件、電子元件、機(jī)架件等實驗器材單體，讓學(xué)生自主開展綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)意性實驗甚至進(jìn)行科技創(chuàng)新活動。優(yōu)化重組和“自組性”改造后的現(xiàn)代光學(xué)實驗課程如圖1所示。圖中，未加*號的為優(yōu)化重組后的實驗項目，由原來的20個優(yōu)化為10個；加*號實驗項目為結(jié)合理論課程和裝備實際增設(shè)并供學(xué)生參考的“自組性”實驗項目。
�。ㄈ╅_發(fā)虛擬仿真實驗系統(tǒng)
依托現(xiàn)有軟硬件條件，借鑒電工電子實驗中心等單位教學(xué)經(jīng)驗，開發(fā)實驗預(yù)約管理系統(tǒng)、儀器仿真庫、教學(xué)視頻庫、虛擬仿真平臺和實驗教學(xué)網(wǎng)站，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實驗系統(tǒng)進(jìn)行實驗預(yù)約、實驗預(yù)習(xí)、實驗設(shè)計等操作，可有效擺脫時間、地點、課時、人數(shù)等因素的限制，使資源利用最大化。
�。ㄋ模┻\用多種教學(xué)方式
受傳統(tǒng)教學(xué)模式影響，現(xiàn)代光學(xué)實驗課程一直采用“集中授課”和“一人一組”的教學(xué)模式，實踐證明，這種教學(xué)模式雖然為學(xué)生提供了最優(yōu)越的實驗條件，但學(xué)生學(xué)習(xí)效果不太理想。改變傳統(tǒng)模式，綜合運用小組協(xié)作、分組研討、案例共析等組織形式，提高學(xué)生協(xié)作解決問題的能力。
四、教學(xué)模式改革預(yù)期效果
教學(xué)模式預(yù)期有如下三重效果：1.有助于形成“貼實戰(zhàn)、重研究”的教學(xué)內(nèi)容。優(yōu)化重組實驗內(nèi)容，使其與我軍光電裝備緊密結(jié)合，甄選實驗內(nèi)容，不僅可以體現(xiàn)本學(xué)科光電工程專業(yè)特色的效果，而且可以培養(yǎng)學(xué)生將現(xiàn)代光學(xué)理論知識應(yīng)用于工程實踐和光電武器裝備具體應(yīng)用的基本素質(zhì)。另外，“自組性”實驗項目的增設(shè)，可深入挖掘?qū)W生的創(chuàng)造力，促進(jìn)學(xué)生科研攻關(guān)能力的提升。2.有助于形成“四位一體”的教學(xué)體系。在新的教學(xué)模式下，涵蓋實物實驗、虛擬實驗、演示實驗、創(chuàng)新實驗的“四位一體”教學(xué)內(nèi)容逐步形成。3.有助于形成“效果至上”的教學(xué)方式。以效果至上為目標(biāo)，在教學(xué)中引入研討式、案例式等多種教學(xué)方式，嘗試采用小組協(xié)作、分組實踐等組織形式，與甄選后的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)資源體系相配合，合力促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提升。
五、結(jié)論
“現(xiàn)代光學(xué)實驗”課程是光學(xué)工程等相關(guān)專業(yè)學(xué)生目標(biāo)培養(yǎng)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課之一，該課程對于提升學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實踐能力起著至關(guān)重要的作用。本文首先剖析了當(dāng)前教學(xué)模式中存在的問題；接著，基于緊貼軍事技術(shù)發(fā)展、強化能力培養(yǎng)、瞄準(zhǔn)信息化教學(xué)“三個導(dǎo)向”設(shè)計了教學(xué)模式改革的主要思路；然后，根據(jù)實驗室實際條件，從優(yōu)化重組實驗內(nèi)容、“自組性”實驗擴(kuò)充、虛擬實驗系統(tǒng)開發(fā)、教學(xué)方式運用等四個方面詳細(xì)闡述了教學(xué)模式改革的主要內(nèi)容；最后，對教學(xué)模式改革預(yù)期效果進(jìn)行了展望。新的教學(xué)模式以專業(yè)理論和光電裝備為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性思維，調(diào)動其主動參與的積極性，不僅能促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用能力的培養(yǎng)，而且對學(xué)生實踐操作水平的提高具有直接推動作用。
參考文獻(xiàn)：
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