光電專業(yè)綜合性實踐課程的教學模式探索

龔華平，徐蘇楠，王育紅，張 艷，沈為民

(中國計量學院光學與電子科技學院，浙江杭州 310018)

二十一世紀是光的世紀，光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，尤其是光電測量、光電儀器、光電顯示和光伏產(chǎn)業(yè)，對光電人才的需求也急劇增長。光電專業(yè)作為我校重點建設的學科，其綜合性實踐課程的要求有其獨特一面，要突出光電結合，強化測量與應用。但是目前該實踐課程，比如“光電電路設計”，教學內(nèi)容單一，教學模式陳舊，學生從中獲得的訓練效果不佳。

國內(nèi)外高校在提高實踐教學質(zhì)量方面進行了許多嘗試，紛紛提出了任務驅(qū)動教學法和項目教學法等，還有一些高校已經(jīng)開始實行導師制［1-6］。

1 教學改革的目標和模式

我校光電專業(yè)綜合性實踐課程的目標，是使學生理論聯(lián)系實踐，在理解理論知識的同時，通過實踐過程鍛煉自己的動手能力和思考能力，提高解決實際問題的能力。圍繞這個目標，我們在綜合性實踐環(huán)節(jié)安排了兩門課程:①“光電電路設計”課程，是學生學完了“電路與電子技術”和“光電檢測技術”等課程之后，在大三年級第二學期開設的必修課程，主要目的是使學生了解光電電路設計及制作的一般過程，學會正確使用基本的光電子、電子器件，掌握使用計算機輔助軟件進行電路設計的技能。②“光電智能儀器設計”課程，是學生學完了“單片機原理及其應用”課程之后，在大四年級第一學期開設的另一門必修課程，主要目的是使學生獲得運用所學知識進行光電智能儀器設計的基本能力，鞏固與擴大學生的軟硬件知識。

這兩門實踐課程完成時間都為三周，安排的主要意圖是進一步提高學生的實踐能力，為畢業(yè)設計的順利進行打好基礎。綜合性實踐課程的教學過程為:①教師結合專業(yè)發(fā)展熱點對教學內(nèi)容進行精心設計，完成出題任務;②學生選題;③學生文獻調(diào)研以后進行實驗方案設計;④立題答辯，這是特意增加的一個環(huán)節(jié)，以此考察學生的設計水平;⑤實驗制作;⑥結題答辯，總體驗收。

2 教學改革的幾點做法

1)教學內(nèi)容上的改革

淡化實驗課程中的純理論教學內(nèi)容，突出一些應用實例、應用前景以及技術知識的講解，對于光電信息專業(yè)來說，實踐教學內(nèi)容要突出光電信息專業(yè)的特色，要結合光電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，例如空間光通信、三維激光顯示、光伏電池和LED照明等，通過設置一些新穎的實驗內(nèi)容，引發(fā)學生的學習興趣然后自己去探索。每年的實踐課程內(nèi)容都與當前專業(yè)熱點同步更新。教學內(nèi)容的更新對教師提出了更高的要求，要求教師不斷關注產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點，并將最新的科研成果轉(zhuǎn)化為教學資源。

2)實驗方案的改革

主要是改變以前千篇一律的實驗方案，避免按部就班“依葫蘆畫瓢”，要做到每組學生的方案都不一樣，充分發(fā)揮學生的能動性。實驗方案的可行性是綜合性實踐教學的核心，所以要充分重視。綜合性實踐課程強調(diào)的是設計，而不是簡單的驗證。提出一個可行的實驗方案是考核學生實驗水平的關鍵。我們采取任務驅(qū)動法，提出的每個任務都可以采用不同的實驗方案去實現(xiàn)，例如設計一個LED室內(nèi)無影燈，實驗方案可以采用LED環(huán)形排列，也可以采用方形排列或者三角形排列、八字形排列等。只要可以實現(xiàn)目的，不對學生提出的方案進行過多限制，使學生能夠充分發(fā)揮想象力。

3)指導方式的改革

以前光電信息專業(yè)的綜合性實踐課程主要由兩位教師負責，但是由于學生人數(shù)眾多，導致每位學生得到教師指導的機會很少。很多學生有問題無法及時解決。因此，我們借鑒目前國內(nèi)外高校的導師制做法，由整個學科的教師做指導教師，每位教師指導學生的人數(shù)控制在5名以內(nèi)，從而保證了學生的實踐教學效果。實驗場地和時間安排采用開放式實驗項目的模式，有兩間大的通用實驗室，可容納2個教學班同時進行實驗制作。實驗設備包括單片機實驗箱、示波器、萬用表、電源、光電傳感器和常用電子器件等。每天開放10小時以上，學生可在兩周時間內(nèi)進入開放實驗室進行制作。通過這樣的指導方式，幾乎每位學生都能及時解決自己的問題，指導效果比以前大為提高。

4)考核方式的改革

實驗報告不應成為衡量學生實踐成績的唯一評判標準，總評成績應該是其多種能力的綜合體現(xiàn)，諸如自學能力、口頭表達能力、動手制作能力、創(chuàng)新能力以及分工協(xié)作能力等。我們將學生的總成績分為方案設計、實驗操作、撰寫報告和答辯匯報共四個部分，教師在實踐課程的各個環(huán)節(jié)，根據(jù)學生的表現(xiàn)分別打分，其中，適當增加方案設計環(huán)節(jié)的評分比例。最后的總評成績將這四個環(huán)節(jié)的分數(shù)相加即可。這樣實行以后，學生對每一個環(huán)節(jié)都很重視，達到了通過實踐教學培養(yǎng)學生綜合能力的目的。

3 結語

本文介紹的光電專業(yè)綜合性實踐課程教學新模式，創(chuàng)造了良好的實踐教學氛圍，充分調(diào)動了學生學習的積極性，學生的綜合能力得到了提高，真正使綜合性實踐課程成為理論聯(lián)系實際的橋梁。在2014年全國光電設計競賽中，本專業(yè)有兩支隊伍共6名學生獲獎，其中二等獎1項三等獎1項。在2014年浙江省電子設計競賽中，本專業(yè)有兩支隊伍共6名學生獲獎，其中省一等獎1項，省二等獎1項。均為本專業(yè)歷屆以來取得的最好成績。這些成績彰現(xiàn)了綜合性實踐課程教學模式的成功。

［1］ 李英春，忻志海.項目教學的試點與思考［J］.上海:實驗室研究與探索，2008，27(9):82-84.

［2］ 李仲秋，賀瑛.“項目導入、任務驅(qū)動”教學法的課程設計要素與實施對策［J］.長春:考試周刊，2011，10:213-214.

［3］ 劉穎，侯建軍，黃亮.“電子技術課程設計”精品課程建設與改革實踐［J］.南京:電氣電子教學學報，2008，30(2):3-4.

［4］ 彭月祥，康華，王麗.面向項目的創(chuàng)新實踐訓練方法［J］.上海:實驗室研究與探索，2009，28(7):50-52.

［5］ 王云平.國外大學實驗室管理及其對國內(nèi)開放實驗室的啟示［J］.北京:實驗技術與管理，2010，27(3):149-151.

［6］ 竇春升.由日本香川大學的實驗教學談物理開放實驗教學的改革［J］.上海:實驗室研究與探索，2008，27(12):138-140.