现代光学实验教学模式分析论文

现代光学实验教学模式分析论文

　　摘要：文章通过分析当前“现代光学实验”教学中存在的问题，提出围绕“三个导向”的教学模式改革思路，并从四个方面详细阐述了教学模式改革的主要内容，最后对教学改革预期效果进行了展望。

　　关键词：现代光学实验；教学模式改革；“三个导向”

　　一、当前教学模式中存在的问题

　　（一）课程地位作用

　　“现代光学实验”课程是光学专业的理工科学生进入大学后受到系统的实验技能训练的开端，是巩固光学专业课程的基础[2]，也是我校直通车军用光电工程专业开设的一门重要的基础必修课。该课程主要以激光技术、光电技术、光学信息处理等实验以及有关的现代光学基本实验理论、实验基础知识为教学内容，目的是使学生了解现代光学实验常用的仪器设备，熟悉相关实验的设计思路和一般过程，掌握现代光学领域基本实验方法和实验技能，为后续专业课程的学习和应用现代光学知识解决武器装备中的问题奠定必要的基础。

　　（二）存在问题与分析

　　本课程教学所依托的现代光学实验室于2007年建成，至今已经完成对600多名光学工程专业本科生和研究生的授课任务，对提高学生的动手实践能力起到了很好的促进作用，但在教学实施中仍然存在一些问题：1.教学理念滞后，与学生创新能力培养不适应。当前课程教学基本上仍沿袭了“一节理论一节实验”的传统教学模式，让学生在规定时间内完成规定的实验内容。这种教学模式的弊端是忽略了学生的自主创新能力。2.教学内容固化，赋予学生自主动手机会少。“按纲施教”是课程当前主要采用的教学方法，“纲”是教学大纲确定的内容，目前开设的实验课程多为按部就班即可完成的验证性和测量性实验，学生自主动手设计实验的机会很少。3.考核方式简单，难以全面评定学生成绩。课程考核通常以学生实验报告作为平时成绩，课终闭卷分值作为考试成绩，按1∶1评定最终成绩。然而，由于教学内容固定，时有“雷同卷”实验报告出现，这显然难以全面有效地评定学生成绩。4.实验仪器固定，无法开展自组性实验。实验室现有的20多套仪器，大部分集成化程度高，这导致实验教学通常以整套仪器为对象，而不能将实验细化到仪器中的某一组成单元。实验教学中，学生只能对整套仪器这个“黑匣子”操作，难以深入了解其内部结构和原理，这也限制了自组性实验的开展。

　　二、教学模式改革主要思路

　　课程改革重点突出“三个导向”，即：①紧贴军事技术发展导向；②强化能力培养导向；③瞄准信息化教学导向。此外，改革后的教学模式可以尝试改变原有“教员理论指导、学生埋头实验”的教学方法，将研讨式等教学手段引入课堂，调动学生学习的主观能动性和团队协作意识。

　　三、教学模式改革主要内容

　　根据现代光学实验室实际条件，教学模式改革主要从以下几方面入手：

　　（一）优化重组实验内容

　　主要包括：①取消部分实验；②遴选代表性实验；③升华研究型实验。优化重组后的实验内容除整体贯穿强化实验基本技能、基本方法和实验思想的训练外，还紧抓“少、精、深”的优化理念，重点突出学生能力，特别是思维能力、研究能力和创新意识的培养和提高。

　　（二）扩充可自组性的实验内容

　　经过近十年的教学实践，教学组成员已经掌握了实验室现有20多套“黑匣子”实验设备的组成结构、基本原理，完全可以利用分离元件完成原理性实验设备的搭建与教学指导。为此，可通过购置通用性更强的电源组件、激光器件、光学零件、电子元件、机架件等实验器材单体，让学生自主开展综合性、设计性、创意性实验甚至进行科技创新活动。优化重组和“自组性”改造后的现代光学实验课程如图1所示。图中，未加*号的为优化重组后的实验项目，由原来的20个优化为10个；加*号实验项目为结合理论课程和装备实际增设并供学生参考的“自组性”实验项目。

　　（三）开发虚拟仿真实验系统

　　依托现有软硬件条件，借鉴电工电子实验中心等单位教学经验，开发实验预约管理系统、仪器仿真库、教学视频库、虚拟仿真平台和实验教学网站，学生利用网络虚拟仿真实验系统进行实验预约、实验预习、实验设计等操作，可有效摆脱时间、地点、课时、人数等因素的限制，使资源利用最大化。

　　（四）运用多种教学方式

　　受传统教学模式影响，现代光学实验课程一直采用“集中授课”和“一人一组”的教学模式，实践证明，这种教学模式虽然为学生提供了最优越的实验条件，但学生学习效果不太理想。改变传统模式，综合运用小组协作、分组研讨、案例共析等组织形式，提高学生协作解决问题的能力。

　　四、教学模式改革预期效果

　　教学模式预期有如下三重效果：1.有助于形成“贴实战、重研究”的教学内容。优化重组实验内容，使其与我军光电装备紧密结合，甄选实验内容，不仅可以体现本学科光电工程专业特色的效果，而且可以培养学生将现代光学理论知识应用于工程实践和光电武器装备具体应用的基本素质。另外，“自组性”实验项目的增设，可深入挖掘学生的创造力，促进学生科研攻关能力的提升。2.有助于形成“四位一体”的教学体系。在新的教学模式下，涵盖实物实验、虚拟实验、演示实验、创新实验的“四位一体”教学内容逐步形成。3.有助于形成“效果至上”的教学方式。以效果至上为目标，在教学中引入研讨式、案例式等多种教学方式，尝试采用小组协作、分组实践等组织形式，与甄选后的教学内容和教学资源体系相配合，合力促进学生综合能力的提升。

　　五、结论

　　“现代光学实验”课程是光学工程等相关专业学生目标培养的专业基础必修课之一，该课程对于提升学生创新能力和工程实践能力起着至关重要的作用。本文首先剖析了当前教学模式中存在的问题；接着，基于紧贴军事技术发展、强化能力培养、瞄准信息化教学“三个导向”设计了教学模式改革的主要思路；然后，根据实验室实际条件，从优化重组实验内容、“自组性”实验扩充、虚拟实验系统开发、教学方式运用等四个方面详细阐述了教学模式改革的主要内容；最后，对教学模式改革预期效果进行了展望。新的教学模式以专业理论和光电装备为基础，充分发挥学生的创造性思维，调动其主动参与的积极性，不仅能促进学生学以致用能力的培养，而且对学生实践操作水平的提高具有直接推动作用。

　　参考文献：

　　[1]李爱华,李建增,刘兵.论军校信息化教学改革的必要性[J].北京:中国电力教育,2014,(6):31-32.

　　[2]龚华平,,徐苏楠,王育红,张艳,沈为民.光电专业综合性实践课程的教学模式探索[J].南京:电气电子教学学报,2015,(5):113-114

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