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關鍵詞：對分課堂；教學改革；工程光學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）11-0091-02

一、引言

《工程光學》課程主要包括幾何光學和物理光學兩大部分。作為開展光學理論和光學技術教育的專業(yè)課，它對于學生學習其他光電專業(yè)課程、培養(yǎng)綜合能力具有十分重要的意義。通過本課程的學習，能夠使學生了解本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，掌握與本專業(yè)相關的光學知識，具備運用工程基礎知識和本專業(yè)基本理論知識解決問題的能力，以及具有系統(tǒng)的工程實踐學習經歷[1]。

結合作者近幾年的一線教學經歷，目前該課程的教學狀況存在的主要問題如下：幾何光學內容學生之前未接觸過，內容開始就引入光線概念對光波進行光路計算，學生理解掌握上難度較大，而后又涉及各類光學系統(tǒng)、光度學和色度學、像差理論、像質評價、光學設計等內容，涵蓋范圍較廣。由于本專業(yè)的課程體系設置中有關光學的課程較少，學生對該部分內容的整體掌握度較差。物理光學內容中的干涉與衍射部分與《大學物理》課程內容結論上有很大部分重疊，但理性更強，學生接受程度下降，導致積極性不高。

此外本課程一般開設在大二第二學期，對大二學生來說，專業(yè)課課程任務比較重。在對本門課程投入時間和精力有限的條件下，想掌握該門課程重點內容可以說是難上加難。體現(xiàn)在課堂表現(xiàn)上，學生抬頭率和師生互動程度都不太理想；而在課后作業(yè)上，不少學生采取抄襲的形式來完成作業(yè)，沒有達到教師布置作業(yè)的目的。因此在學期末考試環(huán)節(jié)，學生普遍存在臨時抱佛腳，突擊看教材背作業(yè)的情況。

為提升《工程光學》課程的課堂教學效果，同時也為增強學生學習主動性和積極性提供一定的參考，作者結合“對分課堂”在其講授的另一門課程中的實踐總結，探索如何利用“對分課堂”對《工程光學》課程進行教學改革。

二、《工程光學》課程的“對分課堂”設計

復旦大學教師教學發(fā)展中心特聘研究員、心理系博導張學新教授融合講授式課堂與討論式課堂的優(yōu)點，于2014年提出“對分課堂”的教學模式[2]?！皩Ψ终n堂”將教學過程分為教師的課堂講授、學生課后的內化吸收和學生的課堂討論這三個相互聯(lián)系的過程，如圖1所示[3]。其核心思想是將課堂時間根據(jù)實際情況分配給教師講授和學生討論，并且將教師講授與學生討論隔堂進行，保證學生討論前有足夠的時間進行知識內化吸收[4]。

《工程光學》課程是作者所在學院面向大二學生開設的一門專業(yè)核心課，課程共占16周64學時，每周上課二次，連續(xù)2節(jié)，每節(jié)45分鐘。由于《工程光學》課程內容涉及知識點較多，如一開始就對全部內容開展“對分課堂”模式，擔心難以把握課程進度進而影響教學效果。因而考慮對該門課程重點內容進行“對分課堂”教學模式試驗，效果突出的話推廣到整門課程。下面以幾何光學中的“光路計算”知識點為例進行闡述：

1.第一次課：教師首先介紹光線、法線、光軸、頂點、正方向、曲率半徑、截距、孔徑角等基本概念，著重講授曲率半徑、截距、夾角（光軸、光線、法線三者間的夾角）的符號規(guī)則，進而以實際光線為例，運用學生已有的正弦定律知識進行光路計算，并舉實例進行光路計算推演。

2.課堂之外：學生掌握了教師講授的基本內容以及重點難點后，將光路計算擴展到近軸光線的計算上，進而得出近軸區(qū)的成像公式。該成像公式是“光路計算”知識點的重點內容，學生運用該公式完成相應作業(yè)。該環(huán)節(jié)由學生課后自主完成，老師可以制定一些任務要求，如做讀書筆記的“亮閃閃”，提問題的“考考你”，尋求解決問題的“幫幫我”。任務要求可以根據(jù)學生不同的學習能力進行設計，既能調動學生的積極性又能體現(xiàn)差別化。

3.第二次課：學生分組討論自己學過并掌握的內容，小組之間、學生與教師之間進行互動交流，將學生學習消化知識點后提出的疑點難點通過該環(huán)節(jié)達到學習掌握的目的。由于該討論環(huán)節(jié)與講授環(huán)節(jié)分為兩次課進行，學生經過課堂之外的內化吸收后再討論可以提高討論效果，從而更容易激發(fā)學生的學習興趣。

總結

“對分課堂”教學模式下教師是課程課堂教學的主導者，學生是課堂內外學習活動的主體。在師生積極的良性互動過程中，能促進學生自學能力、應用知識能力、合作能力、表達交流能力的提升。在《工程光學》課程實施“對分課堂”教學模式過程中，如何克服學生學期末動機不足、作業(yè)抄襲等現(xiàn)象，如何制定有效且合理的作業(yè)評價機制等都是實施過程中需重點考慮并解決的問題。

參考文獻：

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Practice and Reflection on Improving the Teaching Effect of "C++ Programming" Course by PAD Teaching

XU Ying1，GU Yu2

（a.College of Life Information Science and Instrument Engineering；

b.School of Automation，Hangzhou Dianzi University，Hangzhou 310018，China）

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Abstract： Engineering optics， which has strongly technology and practice， is a major curriculum for optical information science and technology. In this paper， the problems arising during the teaching process of engineering optics in college of science in CTGU are analyzed. We discuss the optimization of the contents and the transformation of teaching method. Furthermore， we propose the methods for virtual practical education， which require students to take into practice to improve their ability of practical and also to train their scientific thinking.

關鍵詞： 工程光學；理論教學體系；虛擬實踐教學

Key words： engineering optics；theoretical teaching system；virtual practical education

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）06-0240-03

0 引言

“工程光學”是光信息科學與技術專業(yè)一門十分重要的專業(yè)課，要求學生不僅從理論上掌握幾何光學和物理光學的基本概念、基本理論和基本思想[1][2]。更重要的是掌握一些相關的實踐技術，為后續(xù)的光學檢測，光纖通訊等課程的教學打下基礎。

目前在國內的高校中，浙江大學[3]，天津大學[4]等重點院校在工程光學的教學上積累了豐富的經驗，在以下幾個方面值得學習和借鑒，一是注重科學思想的培養(yǎng)；二是注重課堂教學和網絡教學相結合；三是注重動手能力的培養(yǎng)。

從我院該課程的教學現(xiàn)狀來看，目前存在兩方面的問題，其一是將理論和應用兩門課程分開教學，一定程度上割裂了其內在的聯(lián)系；其二是限于經濟條件，在實驗室建設上還存在很大的困難，導致學生動手能力缺失，與我校培養(yǎng)“應用型”學生的目標不符合。本文為解決這一問題，探索了課程的優(yōu)化和教學方式的轉變與虛擬實踐教學，加入仿真實驗相結合的教學方法，加強學生的科學思維的培養(yǎng)，提高學生的動手能力。

1 理論教學體系優(yōu)化

1.1 《物理光學》和《應用光學》的理論課教學的優(yōu)化

“工程光學”課程主要講授幾何光學和物理光學方面的基礎理論、基本方法和典型光學系統(tǒng)的實例和應用。因此，該課程不但是學習專業(yè)基礎理論必不可少的，更是培養(yǎng)學生工程應用和實踐能力的重要課程。[5][6]

我院對“工程光學”課程的講授主要是《物理光學》和《應用光學》這兩門課。這兩門課程特點各異，因此，有必要優(yōu)化《應用光學》和《物理光學》的理論課教學，找出它們的邏輯聯(lián)系和知識延續(xù)性，加強其內在聯(lián)系，使之成為一個體系，從而在學習上具有連續(xù)性，提高教學效果；另外，通過合理的選擇教學章節(jié)以及安排教學課時，從而在教學中做到有的放矢，加強學生科學思想的形成。比如：對于全反射這部分內容的教學，在應用光學和物理光學的教學中都有涉及，在應用光學中偏重于其條件與結果，在物理光學的中重點講授其物理本質，這樣做到前后結合，由淺入深，逐步推進。做到能懂、會用。

1.2 課堂教學方式的優(yōu)化 現(xiàn)代教學理念主張教學活動以學生為主體，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和科研能力為目標，突破以知識傳授為主的傳統(tǒng)教學模式，教師的主要作用是啟發(fā)與引導學生去自主學習和探索研究。[8]

1.2.1 開展啟發(fā)討論式教學 教師采取由問題帶動教學的方法。從問題的引出、分析到尋找解決的方案，努力引導學生去積極思考與討論，培養(yǎng)他們自主分析問題和解決問題的能力。

教師在介紹一個知識點之前，針對部分重點內容靈活采取課堂小討論和專題研討的教學模式[8]，發(fā)揮教師的主導地位，提高學生的主體地位，體現(xiàn)以教師為主導，學生為主體，媒體為核心的教學原則，進而有效的提高教學效果。比如：在對應用光學像差理論進行教學時，由于像差的種類很多，條件不同，現(xiàn)象各異，學生容易混淆概念且對產生各種像差的條件以及現(xiàn)象思路不清晰。因此，在課堂教學時，可以讓學生討論各種像差產生的條件及現(xiàn)象。

1.2.2 歸納總結法 教學過程中突出重點和難點，并根據(jù)教學大綱課時數(shù)及其前導與后繼課程的關系，合理安排各章節(jié)內容。每學完一章后引導學生對所學的內容及時進行總結、歸納，讓學生對本章有一個總體的把握，以便學生復習[9]。比如：對于平行平板的干涉中關于定域的概念，對于初學者而言，這個概念較為晦澀難懂，因此，可以引導學生對于平行平板干涉的定域，楔形平板的定域進行畫圖分析，這樣可以加深學生對定域的理解，并使學生更深入的理解平行平板干涉和楔形平板干涉的區(qū)別。

1.2.3 理論和實踐相結合 工程光學與技術課程理論性較強，概念較為抽象，公式推導繁雜。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學方式難以取得良好的教學效果。這是因為一方面，學生對于抽象的光學概念沒有一個具體的認識，對復雜的數(shù)學公式推導容易產生畏懼心理，從而降低了學習的興趣；另一方面，在教師授課過程中過于重視課本上的理論知識講解，大多采用灌輸式教學方式。雖然課堂信息量較大，但是學生對于光學知識的理解仍然停留在表面，無法應用理論知識去解決實際的問題，最終，導致理論教學與實際應用存在嚴重的脫離現(xiàn)象[10]。因此教師在課堂教學中，向學生傳授基礎理論和實際應用兩者之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學生具有理論聯(lián)系實際的本領，明確教學的目的，鍛煉學生的動手能力。

1.2.4 傳統(tǒng)教學與多媒體課件相結合使用 “工程光學”課程圖多、知識面廣、公式推導復雜且具有一定抽象性[11]。應用多媒體課件借助顏色、圖像、動畫等多種技術將授課內容圖文并茂的展示給學生，將抽象的教學內容形象化，從而使學生加深了對關鍵知識點的理解和記憶，在感性認識的基礎上，水到渠成地上升到理性認識，極大程度的避免對知識“生吞硬咽”現(xiàn)象的產生[12]；同時還可以節(jié)約課堂板書、推算和復雜的做圖的時間，能夠大幅度擴展單位學時的授課信息量，從而有效提高了課堂效率和教學質量，并解決了課程容量大與有限學時的矛盾。

優(yōu)化《應用光學》和《物理光學》的理論課教學，優(yōu)化課堂教學的方式，利用課程的特色將學生從被動的學習狀態(tài)中解放出來，留一部分章節(jié)讓學生自由學習并進行討論，教師在過程中起到監(jiān)考和組織引導的作用，在一定程度上改變傳統(tǒng)的教學模式，避免“滿堂灌”。例如通過采用讓學生閱讀英文文獻的方式等；始終堅持啟發(fā)式教學，施行教師教學和學生自學并行的方法。

2 虛擬實踐教學

2.1 虛擬光學實驗平臺的創(chuàng)建 光學實驗是學習光學知識的重要環(huán)節(jié)，但是我院限于經濟條件，在實驗室建設上還存在很大的困難，導致學生動手能力缺失，使教學效果受到很大的限制，而虛擬實驗教學作為傳統(tǒng)實驗教學的輔助手段，可以克服傳統(tǒng)實驗的制約和弊端，可有效地解決傳統(tǒng)實驗教學中存在的諸多問題，提高實驗教學的效果。目前有的高校基于虛擬技術展開了虛擬實驗的研究[13]，但對于光學實驗系統(tǒng)建設來說，效果并不理想。

基于以上的分析，本文采用MATLAB軟件技術，結合光學實驗的特點，對光學虛擬實驗系統(tǒng)進行了設計和研究，并實現(xiàn)了系統(tǒng)的構建，創(chuàng)建虛擬光學實驗平臺，通過該虛擬實驗平臺的使用，學生可以加深對光學知識的理解，啟發(fā)學習的興趣，可為學生在實際實驗中建立良好的實驗習慣，為獲取實驗技能打好基礎，同時也為相關實驗系統(tǒng)的設計研發(fā)提供了一條新的途徑。

2.2 MATLAB與“工程光學”課程教學的結合 MATLAB是一種演算紙式科學算法語言[14]， 由于它編寫簡單，編程效率高，易學易懂而被廣泛應用。[15]

本文嘗試將其作為輔助手段應用在教學中，一方面教師可利用MATLAB仿真光學現(xiàn)象制作多媒體課件，另一方面課后可讓學生利用該軟件模擬學習中遇到的光學問題，以此鞏固已學知識。在光學仿真與教學過程中，通過下列方式將MATLAB與光學課程教學有機地結合起來：一是以MATLAB為平臺，開發(fā)制作了光波導和激光等高等光學現(xiàn)象仿真程序，并運用于計算機所支持的課堂教學中，以其作為演示實驗配合光學理論的講授，很好地解決了真實實驗因環(huán)境限制而不能進入課堂的難題。二是利用的仿真與計算功能，鼓勵學生通過自主探索去研究光學課程中的一些更深入的問題。在掌握理論知識的前提下，讓學生建立相應的物理模型和數(shù)學模型，然后利用MATLAB編寫程序，去完成對知識的鞏固與拓寬。這是一種探索過程，也是為學生以后的研究工作奠定基礎。三是利用MATLAB的計算繪圖與優(yōu)化功能，啟發(fā)學生對數(shù)學模型中的參數(shù)進行改變，根據(jù)實際物理條件選擇符合要求的最優(yōu)值，并獲得最優(yōu)條件下的參數(shù)值，最終通過理論仿真來指導實踐。[16]

完成實踐（參數(shù)獲?。碚摚ㄎ锢砟Ｐ徒ⅲ抡妫∕ATLAB數(shù)值計算及繪圖）——優(yōu)化（MATLAB參數(shù)改變及優(yōu)化）——實踐（最優(yōu)參數(shù)選?。┑倪^程，讓學生真切感受科學技術是第一生產力。

3 結束語

該課程體系的整合，將有利于光信息專業(yè)學生的專業(yè)素質的提高，加強專業(yè)課程的學習和考核，學生的專業(yè)實習及就業(yè)。課程體系的整合及建設是任重而道遠的系統(tǒng)工程，只有進一步改進和完善兩課整合教學工作，從課程體系、學時分配、實驗建設、教學手段和教學方法等各個環(huán)節(jié)總體規(guī)劃、協(xié)調建設和深化改革后，才能取得更好的教學效果。

參考文獻：

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（赤峰學院 物理與電子信息工程學院，內蒙古 赤峰 024000）

摘 要：光學是物理專業(yè)中一門重要的基礎課程，為適應社會對應用型人才的需要，對光學課程在原有教學模式的基礎上在教學內容體系、教學方法、學習質量評價體系和教學資源建設等方面進行了全面系統(tǒng)地改革，并將部分改革成果應用于實際教學中，通過教學效果的比較檢驗了部分改革的可行性與合理性.

關鍵詞 ：光學；應用型；內容體系

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-260X（2015）04-0231-03

光學是高等院校物理專業(yè)中的一門重要的專業(yè)基礎課，是物理中最古老的一門學科之一，同時，隨著激光的問世，也使光學發(fā)展成為一門年輕的學科——現(xiàn)代光學，如非線性光學、信息光學、光纖光學、量子光學等，光學具有了強大的生命力和不可估量的發(fā)展前途.

隨著學校學分制改革和應用型人才培養(yǎng)模式改革工作的開展，對教學工作特別是專業(yè)教學工作，提出了更高的要求和嚴峻的挑戰(zhàn)，如何把傳統(tǒng)的偏重于理論的教學模式轉變成以培養(yǎng)能適應社會需求的應用型人才為目標的創(chuàng)新性教學模式，是每一位專業(yè)課教師所面臨的巨大的挑戰(zhàn).在物理專業(yè)中，與其它專業(yè)課程相比較，光學在現(xiàn)代的科學與技術發(fā)展中，具有更強的應用性，與人們的生活密切相關，因此，在光學課程的教學中，也就面臨著更大的挑戰(zhàn).如何對現(xiàn)有的光學課程教學內容體系、教學模式和學習質量評價體系進行更注重應用性的改革，是一個值得深入探討的課題.

對光學課程應用性改革的可行性、改革過程中的具體問題以及改革后的教學效果，只有在實踐中才能發(fā)現(xiàn)和得到證明，因此，在本教改項目的研究中，部分改革被應用于2014至2015學年度第一學期，2013級物理學班的光學教學中.有關教學反饋的數(shù)據(jù)[1]將在文中被列出.

1 光學課程教學內容體系的重新構建

當今的光學課程教材，在內容上以光學的基本概念、規(guī)律和基本的計算方法為主要結構.主要內容是幾何光學、關于干涉和衍射的波動光學和光的偏振，而現(xiàn)代光學的基本原理以及現(xiàn)代光學的發(fā)展及應用的內容相對較少，并且由于課時數(shù)的限制，只能少學時的泛泛而過.缺少與實際相關的應用性光學知識的課程內容，不符合應用型人才培養(yǎng)的要求.

光學與其它物理學科一樣是一門以實驗為基礎發(fā)展起來的學科.實驗教學對光學來說更重要，光本身就是一個特別抽象的物體，光的波粒二相性又給它披上了更神秘的面紗，只有通過光學實驗才能讓我們實實在在地感受到光所表現(xiàn)出來的奇妙現(xiàn)象，從而更好地激發(fā)學生的學習興趣.另外，通過實驗教學不僅是學生動手學習的過程，也是動腦思考的過程，培養(yǎng)了學生認真、嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度，獲得更多的感性認識.光學實驗課程在光學課程中所占比例的增加，有利于應用型人才的培養(yǎng).

（1）課程內容不唯一教材.采取以一本教材為主，多本教參為輔的方式選取課程內容.不同版本、不同作者的光學教程，在知識點上都會面面俱到，但是由于作者本人的專業(yè)和喜好、面對的學生對象、所在院校等因素，側重點會有所不同.我們要靈活選取，優(yōu)勢互補.我校學生教材為華東師范大學姚啟鈞編著的《光學教程》.這本教材中關于光學的基本知識、概念和原理等敘述的比較全面，例題和習題也都是傳統(tǒng)光學中的經典，通過字體大小的不同區(qū)分不同專業(yè)方向學生的普適性需求和特殊專業(yè)需求，比較適合我校物理專業(yè)學生的教學要求.然而，相對于需要滿足應用型人才培養(yǎng)的要求下，首先需要在原有教學大綱的基礎上進行一定的修改：第一，適當減小干涉和衍射所占總課時的比例；第二，增加幾何光學中與實際應用更密切的內容；第三，光的量子性部分刪除；第四，增大現(xiàn)代光學所占比例.其次，精選幾本典型的光學參考教材作為部分知識的補充和更深入的講解，并且也要求學生利用圖書館的資源，自主挑選參考教材學習，擴大知識范圍.

（2）在講述光學基本原理部分時，適當融入其在前沿科技領域中的應用，找準基礎理論與前沿應用的結合點，這樣避免了純的概念和公式的枯燥性，開闊了學生的視野，激發(fā)了學生的興趣，調動了學生的積極性.比如，講干涉內容時，介紹相關的納米技術的應用，講雙折射晶體原理時，向同學介紹晶體材料的最新進展和應用前景，講光的偏振時，引入立體電影的原理，講光的全反射原理時，介紹光纖的原理和應用，有“光纖之父”的香港物理學家高錕獲得了2009年諾貝爾物理學獎.

（3）光學實驗內容根據(jù)現(xiàn)有實驗室條件進行增加，并根據(jù)具體實驗特點對實驗開設時間和順序進行調整.原有光學實驗大綱只有18學時6個實驗，現(xiàn)在增加到36學時共12個實驗，并根據(jù)現(xiàn)有實驗室條件盡量增加設計性實驗，并希望在以后的實驗室建設中，提高實驗的硬件條件，為更多的設計性實驗創(chuàng)造必要的基礎，以便更有利于激發(fā)和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力.在下一學期，還將要開設更能體現(xiàn)學生創(chuàng)新能力的光學拓展實驗課.對光學實驗開設的時間做出調整，不再是所有理論知識講授完后統(tǒng)一進行實驗，這樣的弊端是使理論和實驗完全地脫節(jié)，起不到相互促進理解的作用，調整后是在相關理論講授完后，馬上做相關的實驗.而且，根據(jù)實驗特點，對有的知識點可以嘗試先做實驗后講理論，讓學生帶著對實驗現(xiàn)象的疑惑去學習相關理論知識可能教學效果會更好.每一章的內容完畢后，都會增加演示實驗，由實驗老師為學生演示相關內容的演示實驗，學生只是觀察，不參與實驗的操作，是讓學生對所學理論知識和相關實驗有一個融會貫通的過程，加深和鞏固對知識的理解.

2 豐富教學模式，嘗試多元教學方法

以培養(yǎng)應用型人才為目標的專業(yè)教育，不是讓學生能熟背幾個公式、幾條定律，而是讓他們在相關專業(yè)問題甚至是在任何問題面前，能形成一個解決問題的思維和方法，使學生對所學知識有一個立體化的理解，這也需要教學的立體化.

（1）對每個知識點，從一個實際問題出發(fā)，帶著問題去學習相關理論，使學生學習的目標更強.在有的知識點可以提出一些小的研究課題，讓學生組成研究小組去共同研究探討，把被動接受變成主動理解.

（2）現(xiàn)代化教學手段的應用.現(xiàn)代教學手段的多媒體技術，主要是把公式推導過程、聲音和動畫演示等教學內容，通過PPT把教學內容清晰、完整、形象生動地展現(xiàn)出來，能給學生更深刻的印象，達到良好的教學效果.由于光學課程光路圖較多，光學現(xiàn)象多樣，光學儀器眾多等特點，利用PPT教學是非常地適合，能清晰、直觀地把光學過程呈現(xiàn)出來，而且節(jié)省課堂時間，增加內容信息量.然而，對于多媒體課件不可避免的局限性就是容易過快，像放電影一樣，學生思考的時間太短，特別是那些不能跟上老師講課思路的人，教學效果不好.這就要求在制作PPT課件時，更加細化每一個步驟，盡量做到每一頁幻燈片中的每一個

關鍵詞 語，每一個需要推導的公式，甚至光路圖中的每一條光線都要逐一出現(xiàn)，這樣才能讓學生們有傳統(tǒng)板書教學中的那種感覺，才能有更深刻的理解.

（3）在對課本的常規(guī)內容教授過程中，穿插有關專業(yè)和前沿問題的專題講座.我們課題組中有兩位年輕的光學方向畢業(yè)的研究生教師，他們把自己方向相關的更深入的問題和與現(xiàn)代生活相關的最前沿的光學進展以專題講座的方式講述給學生，開拓學生的視野，豐富教學內容.

（4）對課程中的部分可以深挖掘的知識點或難點，可以讓學生以小論文的形式學習，自己查閱資料去完成，培養(yǎng)學生能利用圖書館或網絡資源來獲取新知識和解決新問題的能力.

（5）加強交流.讓教師走出去，開闊眼界，增加知識；把相關教學經驗豐富的人請進來，借鑒和學習兄弟院校光學教改的成功經驗.有利于加快教改的完成，提高教改的質量.

3 建立和完善多元化與過程化考核評價體系

沒有哪一種單一考核方式能全面綜合地體現(xiàn)出學生對一門課程的學習理解情況，特別是對于像光學這樣一門既有多部分理論知識，又有大量的實驗內容的課程.為了能全面地反映學生對該課程掌握的情況，更好地體現(xiàn)應用性人才培養(yǎng)的要求，采取對該課程的整個教學階段內的多元化、過程化考核評價體系.學生的成績不再是僅僅由一兩次的考試成績決定，而是把常規(guī)考核與過程考核相結合.把對學生的考核分布到每節(jié)課，每一次課堂上的師生互動中，每一個實驗操作中，每一次作業(yè)中，甚至到了每次課的出勤、遲到、早退中.在本課程的改革中，我們嘗試把考核體系由多部分按照一定比例組成：出勤占5%，平時作業(yè)占5%，教學過程中平時綜合表現(xiàn)占10%，光學實驗不再作為獨立的一門課程，而是作為光學課程的一部分，占30%，期中測試成績占10%，期末成績占40%，此外，還有10%的額外獎勵分數(shù)，鼓勵學生們在這門課程的學習過程中的創(chuàng)新性學習行為.

4 課程資源建設

豐富的課程資源是一個完整課程不可或缺的重要部分，是課程的基礎，為學生更好地學習本課程提供必要的條件.本課程資源將會通過各種方式完全向學生和老師們公開的，既方便了學生對本課程的整體了解和學習參考，也為我們課題組提供一個公開地自我檢查評價的平臺，能更好地建立和完善課程的改革.

（1）根據(jù)教學內容、參考書目以及學生的具體情況，課題組成員獨立地進行多媒體課件的開發(fā)與建設.以更接近于傳統(tǒng)板書授課的方式制作課件，同時也體現(xiàn)出多媒體課件的優(yōu)點，力求使現(xiàn)代化教學與傳統(tǒng)教學更完美地結合在一起，達到更好的教學效果.

（2）根據(jù)現(xiàn)有條件，隨堂進行所有教學視頻的錄制，既為學生的再學習提供資源，也為授課教師的自我評價和提高提供參考.

（3）光學題庫建設及基于題庫的自動出題系統(tǒng)的開發(fā).所建光學題庫由填空、選擇、作圖和計算等題型組成，并按照章節(jié)、分值和易、中和難三個難度等級進行分類.自動出題系統(tǒng)將會根據(jù)提前設置好的參數(shù)從題庫中隨機選題，并自動生成標準試卷.這種考核方式，具有更好的普遍性，合理性，減少主觀性，在一定程度上實現(xiàn)教考分離.

（4）網絡課程資源建設.以上課程資源都將上傳到光學課程的網站上，網站模塊會不斷地完善，內容也將會隨著課程內容的更新而更新，最大程度上方便學生的學習，為課程提供堅實的網絡支持.

5 教學效果評價

教學效果是衡量一個教學改革是否成功的最關鍵因素，因此對對教學效果進行全面科學地評價是非常重要的.光學課程的應用性教學改革的目標，不但要讓學生掌握更多的光學專業(yè)知識，更重要的是掌握解決相關問題的方法，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力.因此，對教學效果的評價將基于考核評價體系中考核內容進行綜合評價.2013級物理學班的光學課程是在2012年制定的教學大綱下進行教學，在本學期的教學過程中，課題組在不影響原教學要求下，在適當?shù)牡胤揭氡卷椖康囊恍┙谈姆桨?，通過實踐來檢驗教改方案的可行性.教改方案的全面實施將會在充分論證后進行.

6 總結

在學分制改革和應用型人才培養(yǎng)模式改革工作的指導下，以培養(yǎng)具有較強分析和解決專業(yè)問題能力的應用型人才為目標，對光學課程在教學內容體系、教學方法、學習質量評價體系和教學資源建設等方面進行了全面系統(tǒng)地改革，并將部分改革成果應用于實際教學中，通過教學效果的比較檢驗教改的可行性與合理性.

參考文獻：

〔1〕張研研.光學課程教學改革的思路與實踐[J].渤海大學學報（自然科學版）,2009.

〔2〕趙秀琴.關于《光學》課程的教學改革[J].太原師范學院學報(社會科學版),2007.

〔3〕鐘金鋼.關于21世紀普通物理光學教學內容及課程體系改革研究.2002.

篇4

關鍵詞：翻轉課堂 激光原理與技術課程 教學模式 教學設計

中圖分類號：G642.0

文獻標識碼：C

DOI： 1（）.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.005

1 我?！都す庠砼c技術》專業(yè)課存在問題

我省許多理工類院校的光信息、光電類和大部分應用物理專業(yè)都開設《激光原理與技術》課程。作為重要專業(yè)基礎或方向課，此課程：第一，具有較強的理論性、實踐性、前沿性和探討性；理論抽象，公式眾多，有相當學術和技術含量的課程，教學中經常發(fā)現(xiàn)學生對概念缺乏準確理解或概念和實際應用“兩張皮”的現(xiàn)象。第二，課程教學內容多，課程容量大。第三，由于激光技術、光電技術的發(fā)展日新月異，器件層出不窮，與新現(xiàn)象、新理論、新器件、新應用有關的課程教學內容也必須不斷地做出更新調整，

另外，《激光原理與技術》課程涵蓋知識點包括激光原理、激光技術兩部分，知識點明確，可以用一個實驗、一個概念來組織教學內容。課程具備開展翻轉課堂的實施要求。

2 翻轉課堂在《激光原理與技術》課程中的實施方案

結合我?！都す庠砼c技術》課程特點，在現(xiàn)有的翻轉課堂模型基礎上，我們設計了翻轉課堂的教學路線圖f如圖1）。主要由線上學習、課堂學習和課后學習三部分組成。LMS作為教學實施的基礎性管理學習平臺，可提供教學資源、學習過程記錄和互動場所。

線上學習

課堂學習

課后學習

2.1 設計知識單元的策略

將課程按“知識塊”分成8個教學單元，即：激光的基本機理，激光諧振腔理論以及激光振蕩理論，連續(xù)和脈沖激光器的工作特性，選模技術，放大技術，穩(wěn)頻技術和激光短脈沖技術。每個教學單元可以由一次或多次課程完成，以便教師開發(fā)課程視頻。

2.2 設計課程微課

第一，根據(jù)本專業(yè)課程教學內容（突出難點、重點），設計微課。第二，每個教學單元可分成若干個模塊，以模塊為單位設計微課。第三，微課內容包括微視頻、課間練習和每周作業(yè)。通過微視頻中的導讀內容、課間練習和作業(yè)，向學生提出問題，引導學習者自主思考。

2.3 翻轉課堂教學設計

2.3.1 線上學習

第一，通過慕課學習。讓學生假期在慕課平臺查找與激光器件有關的知識，提前使學生進入到課程中來，在頭腦中初步形成激光器件的結構框架，對激光器件的主要應用等有簡單的了解，簡單的知識點通過慕課學習。第二，通過微課學習。設置每周微課時間和作業(yè)提交截止時間。課間練習和每周作業(yè)可采用填空或選擇形式，每道題在截止日期之前允許學生提交3次，否則當次作業(yè)記為0分。另外，在學生看完微課之后，對微課中的收獲和疑問可以在討論區(qū)發(fā)帖。由教師團隊或學生討論互動給出解答，完成課題組布置的線上學習任務。

2.3.2 課堂學習

第一，分析每個教學單元的目標、知識類型、學生線上學習情況和存在的問題，確定教學策略，如“講授”、“自學”、“討論”、“實驗”、“探究”等。第二，學生的獨立探索和協(xié)作學習。具體分為五個環(huán)節(jié)：①明確問題：根據(jù)課程內容和學生觀看微課時提出的疑問，總結出-些有探究價值的問題；②獨立探究：從開始時選擇性指導逐漸轉至為學生的獨立探究學習方面，讓學生在獨立學習中構建自己的知識體系，注重和培養(yǎng)學生的獨立學習能力；③協(xié)同學習：通過“探究式案例”、“探究式實驗”鼓勵學生以小組協(xié)作形式，采用對話、商討、爭論等形式進行討論并實施；④交流展示：成果交流采用如：舉行展覽會、報告會、辯論會、小型比賽等；⑤考核評定：建立線上學習、課堂和課后學習各環(huán)節(jié)的考核評價。考核成績構成為“課間練習20分+每周作業(yè)15分+課后研究報告和小論文5分+討論區(qū)及課堂活躍度10分+期末考試50分”。

2.3.3 課后學習

由課后的復習，學生定期的答疑，學生完成的項目任務和課程論文構成。

3 翻轉課堂教學實施案例――以光學諧振腔（FP腔）為例

3.1 線上學習

首先利用微課介紹實驗現(xiàn)象，給出FP腔的輸出裝置，給出了連續(xù)波入射時單模光纖FP腔輸出光譜。提出問題：如何解釋上述實驗現(xiàn)象呢？接下來在微課上介紹描述上述激光現(xiàn)象的基本概念與相關規(guī)律。根據(jù)多光束干涉原理，可得垂直入射時，光學FP腔的輸出與輸入光強之比為：

將光纖長度，折射率（n=1.48）代人，可得其自由譜寬為50CHz，利用變換式，可得自由譜寬為0.4nm，理論計算與實驗現(xiàn)象一致。通過微課學習，學生完成知識的內化。課間提問，采用填空題：C02激光器波長為10.6um，當腔長L=lm時，自由譜寬為（），如果該激光器的光譜線寬度AVF=108Hz，則輸出為單模還是多模（）。要求學生在規(guī)定時間完成課間作業(yè)的提交。

3.2 課堂學習

首先，提出問題：腔端面反射率對輸出特性的有什么影響？讓學生在獨立學習中構建自己的知識體系。然后，進行協(xié)作學習，以4人為以小組，利用計算機對（1）式所描述的規(guī)律進行數(shù)值計算，將結果可視化，計算結果與實驗結果一致。從圖上還可發(fā)現(xiàn)原本靜止的圖“動”了起來。給學生很大的想象空間，這一環(huán)節(jié)是理論分析的重要補充，再次完成知識內化。將科學計算引入課堂，提升學生解決問題的能力與效率，引導學生進行研究性、探索性學習。通過可視化，學生對復雜的激光現(xiàn)象具有了感性認識，促進學生對晦澀理論的理解。最后，介紹新實驗現(xiàn)象的探索。前面我們詳細學習了連續(xù)波入射情形下，光學FP腔的輸出特性，自然會想到脈沖激光入射情形，那么脈沖激光入射到光學FP腔，其輸出具有什么特點呢？通過教師的引導和學生的協(xié)作學習和探索，得到當脈沖激光入射到單模光纖FP腔時，其輸出波形具有衰蕩特征，從而完成創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.3 課后學習

以小論文形式，讓學生完成一份研究報告，題目為光學FP腔的激光器件中的應用。鼓勵學生利用網絡資源，查閱光學FP腔在各個領域的應用。例如FP在輸出模式選擇，光束質量改善等方面的應用，讓學生自行選題，自行設計實驗方案，在學院的激光實驗室獨立完成實驗，完成小論文撰寫和提交。

4 結束語

翻轉課堂教學模式起源于美國，在我國真正去推行翻轉課堂教學模式還有很多問題有待解決，還需要更多的實際教學工作要做。

參考文獻：

【1】張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究【J】.遠程教育雜志，2012，（4）：46-51.

篇5

[關鍵詞] 光電子專業(yè)；專業(yè)綜合訓練；反射式光纖位移傳感；實踐教學

[中圖分類號] G642.44 [文獻標志碼] A [文章編號] 1005-4634（2014）04-0084-03

0 引言

光電子專業(yè)是以光電信息工程理論與技術為特色的信息類專業(yè)，致力于培養(yǎng)融合光、電、信息和計算機等學科的復合型人才。在光電信息工程專業(yè)教學中，專業(yè)綜合訓練作為一個必修實踐環(huán)節(jié)，是加強學生工程訓練的重要手段，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力不可或缺[1]。同時，也是貫徹CDIO理念的重要方式[2]。發(fā)達國家的工科院校十分重視對學生工程實踐能力的培養(yǎng)，如要求學生在工廠進行32個月的生產實訓，幾乎占整個大學學習時間的1/4；而日本明確提出：工科院校4年教育要始終圍繞工程和聯(lián)系工程實際進行。與發(fā)達國家相比，國內工科院校在實踐教學尤其是工程實踐教學方面存在明顯差距，普遍存在著“課程設計簡化、畢業(yè)設計軟化、專業(yè)綜合訓練與生產實習形式化”的現(xiàn)象[3]。太原科技大學光信息科學與技術專業(yè)的專業(yè)實驗是將專業(yè)課實驗去掉，形成一個64學時的專業(yè)綜合實驗課[4]。高朋等人介紹了沈陽師范大學在課外開放實驗與實踐活動中進行專業(yè)實踐模塊，與專業(yè)實驗課程互為補充[5]。陳順芳等人就咸寧學院光電信息實驗與實踐平臺的構建進行了詳細的闡述[6]，具體實施也是以課外開放實驗的方式進行。

專業(yè)綜合訓練起著從課本理論知識向專業(yè)實踐能力過渡的橋梁作用，輕視這一教學環(huán)節(jié)會使學生走向社會后的適應性降低及適應周期加長。因此，提高對這一教學環(huán)節(jié)重要性的認識，加大對其的投入，加強對該教學環(huán)節(jié)的建設，對保證這一教學環(huán)節(jié)有力、有序、有效地開展，具有極為重要的意義。鑒于此，本文針對光電類專業(yè)綜合訓練實踐教學目的、內容、模式等方面進行初步探索與研究。

1 專業(yè)綜合訓練的目的與意義

光電子專業(yè)綜合訓練的目的在于，使學生掌握電子技術和光學基本理論，了解光學原理、光電檢測技術及檢測儀器在生產實際和科學研究中的應用情況；使學生對光源、光電探測器與傳感器等方面的知識有更進一步的認識和掌握。專業(yè)綜合訓練是安排在大四的一項教學實踐環(huán)節(jié)，是在學生學習了本專業(yè)的全部專業(yè)基礎課和專業(yè)課后進行的。通過專業(yè)綜合訓練，拓寬學生的知識面，增加感性認識，培養(yǎng)學生進行調查研究、分析和解決工程實際問題的能力，為將來的工作打下堅實的基礎。

2 燕山大學光電子專業(yè)綜合訓練內容與模式

燕山大學信息科學與工程學院光電類共有5個專業(yè)實驗室、1個教學示范中心和1個光電類實踐教學基地，基本上能滿足7個教學班級的實踐活動。專業(yè)綜合訓練通常是選擇一些難度適中、具有較強應用背景的題目來進行仿真生產。早在2005年就設置了為期1周的專業(yè)綜合實驗，曾先后進行過“CCD綜合實驗”、“光纖F-P干涉儀”、“光纖亮度測溫儀”等實驗，由于學時較少，所以還是以“設計型”實驗為主。隨著教學改革逐年深入，實踐教學日益受到關注，教育部啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點，引入了國際工程教育改革的最新成果――CDIO工程教育模式與理念，所有這些都推動了燕山大學的實踐教學改革，專業(yè)綜合實驗學時由1周增加到2周，到2012年增加到4周。這項實踐環(huán)節(jié)主要是在校內專業(yè)實驗室進行，這一點有別于生產實習。

訓練內容為設計制作一光纖位移傳感系統(tǒng)，屬于反射式強度調制光纖傳感器，是一種非功能型光纖傳感器。利用待測物理量引起光強變化，通過檢測光強的變化實現(xiàn)對待測物理量的測量，如位移、壓力、振動、表面粗糙度等。反射式光纖探頭如圖1所示。光纖探頭A由兩根光纖組成，一根用于發(fā)射光，一根用于接收反射體反射的光，R是鍍膜的反射體。

系統(tǒng)裝置的原理框圖如圖2所示，MCU采用宏晶公司的STC12C5A60S2。實現(xiàn)數(shù)控恒流源來驅動LED/LD發(fā)光，采用AVAGO公司的T-1527作為光源，探測器采用與之匹配的R-2526，反射光強經過信號處理后進行A/D轉換，最后在LCD1602顯示屏或者數(shù)碼管上顯示出來。載有光纖探頭的二維位移調節(jié)架可以記錄其位移，這樣便可以得到位移與反射光強的關系，記錄多組數(shù)據(jù)便可繪制出反射式光纖位移傳感的調制特性曲線，如圖3。由圖3可知，不同驅動電流下的調制特性曲線都在相同位置出現(xiàn)極大值，當位移小于極大值時，為遞增函數(shù)，稱之為“前坡”，反之為“后坡”[7]。系統(tǒng)可工作在這兩個區(qū)域中，即“前坡”工作區(qū)和“后坡”工作區(qū)?？梢钥闯?，當在“前坡”工作時，可以有較高的靈敏度；當在“后坡”工作時，可以獲得較寬的動態(tài)范圍。圖4為系統(tǒng)儀器的照片。

3 專業(yè)綜合訓練的實施形式

專業(yè)綜合訓練的實施形式是保證訓練成效的重要前提。圖5為專業(yè)綜合訓練的流程圖。學生在校內專業(yè)實驗室進行查閱文獻、設計、元器件選擇、原理圖繪制、PCB板的制作、光纖組件的設計與制作、焊接、硬件調試及其軟件編寫、文檔撰寫等工作[3]。

首先，領取任務書，由指導教師將訓練內容與要求以書面形式發(fā)到每個學生手中。教師講解訓練內容、目的和一些具體要求。此部分既要讓學生明確訓練的總體目標，更要讓學生有明確的階段性小目標，讓學生清楚如何查資料、應該查什么樣的資料、要實現(xiàn)什么目標。

其次，查閱文獻資料，根據(jù)任務書的要求進行電路設計、光學組件設計。以往給學生留出時間查閱文獻資料，只有小部分學生能按要求完成，效果不理想。針對這一弊病，采取了分小組匯報設計方案的形式，每3人1組以PPT形式匯報本小組的設計方案，同時指導老師給出評價。該部分內容占學生成績的一部分，從而極大地調動了學生查閱資料的積極性和效率。

再次，原理圖與PCB板圖的繪制，讓學生熟悉專業(yè)的繪圖制版軟件，并熟悉電路板設計制作的流程。考慮到PCB板的制作成本、生產周期和后期調試問題，并不把學生的版圖拿去工廠進行加工制作，而是在學生設計后期將已做好的PCB板及對應的版圖資料一起發(fā)給學生。通過對比、改進、總結，讓學生發(fā)現(xiàn)設計中的不足，掌握布局布線的方法與技巧。接著是電路板的焊接與調試。一方面讓學生掌握各種封裝形式元件的焊接工藝及技巧，另一方面更要讓學生掌握硬件調試，包括電性能測試和一些簡單的測試程序來評估硬件及其焊接工藝的優(yōu)劣，從而讓學生充分認識到調試在整個系統(tǒng)設計中的重要地位。

此外，給學生的光纖組件基本都是半成品，要讓學生制作光纖接頭。由于系統(tǒng)采用的是粗芯塑料光纖，加工制作的工藝要求比較低，學生在教師的指導下基本都能完成并達到要求。

軟件編寫，由于學生已進行過單片機課程設計，對C51單片機編程已具備一定的基礎，所以這部分內容主要體現(xiàn)在功能實現(xiàn)上。要求實現(xiàn)既定基本功能，當然也鼓勵學生進行功能拓展，充分利用MCU內部資源和硬件電路板的各個模塊。經過3天的軟件編寫，發(fā)現(xiàn)大部分學生都能實現(xiàn)要求的基本功能，有相當一部分學生對系統(tǒng)進行了各種各樣的擴展，效果甚至超出了老師的想象。對于一些編程能力差的學生，老師將軟件功能拆分，指導其分步分塊實現(xiàn)，盡可能地激發(fā)其編程熱情，使其縮小與其他同學的差距。

系統(tǒng)性能綜合測試，除了要求學生繪制出不同驅動電流下的反射式位移傳感器的調制特性曲線外，還要求學生測量光源的P-I特性曲線等。進行系統(tǒng)調零、增益調節(jié)等功能測試，并評估儀器性能參數(shù)。

最后，文檔撰寫，以往學生容易忽視文檔撰寫的重要性，互相抄襲、東拼西湊現(xiàn)象時有發(fā)生。為了避免此類情況的發(fā)生，教師在訓練之初就反復強調文檔在整個系統(tǒng)設計中的重要性，并將文檔撰寫的質量作為評定成績的一個重要依據(jù)。

4 專業(yè)綜合訓練模式探尋

不斷探尋專業(yè)綜合訓練的新模式，是深化本科實踐教育的需要，是培養(yǎng)學生實踐技能、綜合素質的重要保證。燕山大學信息科學與工程學院光電子工程系對專業(yè)綜合訓練的模式進行了初步探尋，具體包括以下幾個方面。

1）在內容上選擇與定位一些綜合程度比較高的題目，通常以一個具體的光電產品為載體，并且該產品在行業(yè)中具有一定的代表性，與當前主流光電產品特征相近且與專業(yè)知識背景密切相關，使學生在光學、電子、機械設計和計算機應用等各方面都能得到綜合鍛煉。這就要求專業(yè)綜合訓練與前期大學本科三年所學各科課程有較好的知識點銜接，既包含如應用光學、物理光學、光電子學、光電信息檢測、光輻射、光學材料、光學制造工藝、光學測試等光學類主要專業(yè)課程知識運用，也要包含如光學精密設計、光學機械CAD、數(shù)字和模擬電路及電子設計自動化工具的運用，還要覆蓋微機原理與接口技術、軟件基礎、程序設計等計算機方面的知識運用，使學生在最大的知識范疇內得到充分的發(fā)揮和鍛煉。

2）研發(fā)與設計過程滿足“大過程”特征，體現(xiàn)在盡可能多的覆蓋產品制造鏈上的步驟和過程，讓學生對產品選型、市場定位、經濟和技術可行性分析、論證、設計、仿真、加工、裝配、測試檢驗、分析評估等環(huán)節(jié)和步驟都有感性經歷和體會。

3）在實施過程中必須能夠讓每個學生都擔當企業(yè)工人、技術員、管理員等多重角色，人人動手，充分參與生產、研發(fā)設計的每個環(huán)節(jié)。

4）開辟校內專業(yè)綜合訓練基地或工程訓練中心。自2005年以來，分別在燕山大學特種光纖研發(fā)基地和光電類實踐教學基地進行過實習與訓練。

（下轉第89頁）

5 結束語

專業(yè)綜合訓練是學校實踐教學的重要組成部分，是教育教學體系中一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)。專業(yè)綜合訓練是培養(yǎng)技能型人才、實現(xiàn)培養(yǎng)目標的主要途徑之一。它不僅是課程教學的總結，更是課程教學的延續(xù)。實踐教學如何滿足社會的需求是近幾年各高等院校共同關注的焦點，探討實踐教學改革的思路，有利于推進人才培養(yǎng)進程。

參考文獻

[1]林逸群.光電信息工程專業(yè)實習新模式探索和實踐[J].光學技術，2008，12（34）：307-308.

[2]代峰燕，曹建樹.基于CDIO理念的測控專業(yè)綜合訓練改革探索[J].實驗室研究與探索，2011，5（30）：88-90.

[3]楊連發(fā)，周婭，廖維奇，等.工科類專業(yè)綜合訓練現(xiàn)狀及實習模式改革探討[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011，（1）：90-92.

[4]魏計林，王青獅，邱選兵.光信息科學與技術專業(yè)實踐教學體系研究[J]. 教育理論與實踐，2013，（6）：50-52.

[5]高朋，黃濤，薛艷霞.光電信息技術實驗與實踐教學體系的建設[J].沈陽師范大學學報，2010，（1）：41-44.

篇6

關鍵詞：可汗學院;物理微課程;熱學;最近發(fā)展區(qū)

微課程這一概念是由美國高級教學設計師戴維.彭羅斯在2008年正式提出，在我國，則直到2010年，微課這一概念才由廣東省佛山市教育局胡鐵生率先給出。而微課程這一新興的教學資源，以其短小精悍，開放性等特點迅速獲得教師的關注，對其的研究也從理論層面的厘定概念和展望應用前景深入到在實踐層面進行嘗試。由孟加拉裔美國人薩爾曼.可汗在2004年創(chuàng)立的非盈利教育網站，則是一個極具影響力的成功實踐，可以為接下來的實踐嘗試提供一些啟示。

一、可汗學院物理微課程體系

可汗學院不僅提供微視頻，而且配以相應的組織管理模式。從可汗學院物理微課程可以看出，這是一個以視頻為主要教學載體，并配有習題、擴展內容等方面教學資源，而且具有交互功能、學習管理功能平臺的體系。[1]

教學視頻內容涵蓋力學、光學、電磁學、熱學等共計204段教學視頻

相關資源教學視頻后的知識點測評相關數(shù)學知識：矢量點乘和叉乘等

支持平臺（個人中心）

主頁當前學習進度 推薦視頻

學習情況學習開始時間、獲得的能量值、觀看視頻數(shù);參加的活動（如觀看視頻、完成習題）

討論顯示學生參與的社區(qū)討論

徽章已獲得的徽章，接下來最有可能獲得的徽章（顯示學生通過參加活動已有的知識能力以及最近發(fā)展區(qū)）

圖1可汗學院物理微課程體系

二、可汗學院物理微課程目標

可汗學院的首頁有這樣一句話：任何人都可以永遠免費學習可汗學院的所有課程?？珊箤W院的課程是面向大眾的。

可汗學院的物理課程涵蓋力學、光學、電磁學、熱學等內容，主要進行基本概念和規(guī)律的教學，內容廣而精簡，其旨在幫助學習者學習物理學基礎知識。

三、可汗學院物理微課程內容

將可汗學院的204節(jié)微課進行匯總，與我國學校物理課程對比，發(fā)現(xiàn)主要是高中和大學的一些力學、光學、電磁學、熱學部分相關基本概念和規(guī)律。

可汗物理微課程共有12個主題。第一個主題是一維運動，主要內容是探究速度和加速度，學習位移、速度、加速度、運動學公式及拋體運動。在此基礎上，進入第二個主題二維運動，學習斜拋運動，包括物體拋擲在斜面上、拋射物體最佳角度等典型問題，學概念向心加速度。第三個主題是經典力學的主要內容力和牛頓定律，主要介紹了法向力和切向力，平衡力和非平衡力，摩擦力和拉力。第四個主題是功和能，介紹了功和能，能量守恒定律，機械效率，彈簧和胡克定律。第七個主題是萬有引力

對比我國高中兩個共同必修模塊中五個個二級主題，運動的描述、相互作用和運動規(guī)律、機械能和能源、圓周運動和拋體運動、經典力學的成就與局限性，可汗學院的物理微課的五個個主題內容是必修一、二中五個二級主題的核心概念和基本規(guī)律。

可汗學院物理微課程的余下主題為：碰撞和動量;力矩、扭矩和角動量;流體;熱力學;電磁學;波和光學。其中一些內容為我國大學物理課程學習內容，如卡諾循環(huán)和卡諾熱機、卡諾熱機效率等。[2]

四、可汗學院物理微課程組織

將課程內容合理分解和有效關聯(lián)，是體現(xiàn)出微課的聚焦性和課程的系統(tǒng)性的重要步驟?？珊箤W院物理微課程采用的是自上而下模式。

首先，在上文提到可汗學院物理微課程分為12個主題，雖然沒有包括物理學科的所有內容，但是大體上也較完整的構建出來學科的框架。其次，每個主題圍繞幾個核心概念和原理等展開，如一維運動主要內容是移、速度、加速度和運動學公式和拋體運動。例題講解的微課視頻也是以理解概念和深層的規(guī)律等為教學目的。最后，知識點各種關聯(lián)關系來確保課程的邏輯性。（1）層次關系，如力和牛頓定律主題下分為：牛頓三大運動定律;法向力和切向力;平衡力和非平衡力;斜面和摩擦;拉力五大部分。每部分內容分解到多個視頻。斜面和摩擦的內容分為六個微課視頻1、斜面上的力;2、冰在斜面上加速下滑;3、摩擦力使物塊保持靜止4、摩擦力保持速度恒定5、動摩擦和靜摩擦的直觀比較6、摩擦的相關例題。（2）前驅關系，如一維運動探究加速度和速度是二維運動學習斜拋運動的先驅知識。

五、總結

綜述，可汗學院物理微課程具有促進學習者自主學習的微課程體系，其旨在幫助學習者學習物理學基礎知識的課程目的，選擇物理學科基本概念和規(guī)律為課程內容，采用的是自上而下的課程組織模式。而且可汗學院注重數(shù)學在物理中的應用，如在學習速度概念之前有介紹矢量和標量的微課視頻。當前我國物理微課程的設計與開發(fā)仍然處于探索階段，我們可以借鑒可汗學院物理微課程案例，結合物理課程標準，繼而開出發(fā)適宜我國日常教學的微課程。

參考文獻：

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一、光信息科學與技術國家一類特色專業(yè)

我校光信息科學與技術專業(yè)歷史悠久、辦學基礎好、生源質量高、專業(yè)方向應用性強。為適應國家對激光科學與技術及光信息技術高素質人才的需求，發(fā)揮我校光信息科學與技術專業(yè)應用性強的優(yōu)勢，圍繞“特色教育，服務社會”的宗旨，2009年申報成功了光信息科學與技術國家第一類特色專業(yè)，目標是建設一個以激光科學與技術和光信息技術兩個專業(yè)方向為優(yōu)勢方向，特色鮮明的名牌專業(yè)，使之在培養(yǎng)質量方面達到或接近國內一流水平。在專業(yè)邊緣領域，大膽開拓，不斷擴展研究內容，使該專業(yè)成為國內激光科學與技術和光信息技術方向高級人才的培養(yǎng)基地，滿足社會發(fā)展需要，為同類型高校相關專業(yè)建設和改革起到示范和帶動作用。電動力學作為該專業(yè)重要的一門專業(yè)基礎課程，需進行教學內容和教學方式的改革，以適應特色專業(yè)的建設和培養(yǎng)高質量畢業(yè)生要求。

二、電動力學課程教學現(xiàn)狀及課程特點

電動力學課程內容，對大多數(shù)學生來說感覺到比較難學。原因是知識點較多，抽象難懂。數(shù)學推導復雜，要求有較強的數(shù)理基礎。雖然有些電動力學問題接近實際，比如波導問題、天線問題，但學生要理解和解決這些問題，需要一定的過程，由于上述問題的存在，使初學者常常感到電動力學課枯燥無味、難以入門；上課聽講似懂非懂，下課做題無從下手。并且,由于招生數(shù)量的增加,極大降低了師生比,降低了學生與老師交流的幾率。同時，現(xiàn)代大學生與80年代大學生比，缺乏主動思考意識和能力，都嚴重影響電動力學課程的教學效果。

三、教學改革設想及實施

我校光信息科學技術專業(yè)本科生的培養(yǎng)中,激光器及技術是一個重要的專業(yè)方向。因此在電動力學課程教學中,如何將與專業(yè)基礎相關教學內容更扎實、有效地貫穿教學，并激發(fā)學習興趣，采取以下教學改革設想及措施：3.1教學內容改革根據(jù)專業(yè)特點，對教學內容進行調整，并適當引申，為學生后續(xù)的平臺課如物理光學、激光原理，以及專業(yè)課如激光器件、導波光學等奠定良好基礎。比如，對電磁波傳播的相關內容重點講解并結合教師的科研等背景進行引申及拓展。其中關于模式及其形成條件，結合導波光學及物理光學內容，概念交待清楚，條件講解透徹，為后續(xù)課程的學習奠定良好基礎。在亥姆霍茲方程的講解中，引入前沿熱點問題如“負折射率”問題，使學生了解其理論基礎。在教材中作為選學內容的高斯光束問題，對該專業(yè)的學生交待清晰，為后續(xù)的激光原理奠定基礎。凡此不再贅述，總之，對教學內容的制定，以為學生更好學習后續(xù)課程及激發(fā)學習興趣為原則。3.2教學方式改革在電動力學課程的教學中，改變以往單純板書、課件的教學模式。嘗試使用討論式教學、課程小論文及結合教師科研講座與板書、課件相結合的教學方式。傳統(tǒng)板書教學方法對公式的推導及其有利，也符合學習的學習習慣。但在涉及較抽象問題時，使用課件教學更直觀、形象，有利于學生對具體問題的理解。如涉及形成模式的條件———駐波問題，以及偶極子天線的輻射問題，利用課件的動畫演示，極大提高了教學效果。在課程的講解中，穿插討論式教學，實現(xiàn)教師和學生的互動，調動學生學習的主動性。教師結合課程中不同章節(jié)的內容及特點，設置具體問題在課堂上展開討論是一種形式。對于課程小論文及教師科研講座，安排在電磁波的傳播內容講解之后，有利于培養(yǎng)學生的興趣和創(chuàng)造性。我們的教師梯隊均為博士畢業(yè)，涉及光學、物理電子學、光學工程、凝聚態(tài)物理、計算電磁學五個學科，且承擔包括國家自然基金、“863”、“973”及工程類項目，為結合不同的學科開展前沿問題講座，并將研究成果引入課堂，激發(fā)學生學習興趣提供了良好條件。為此，在課程教學中穿插了與課程相關的前沿問題講座。比如全固態(tài)激光器的研究進展、光子晶體及ZnO納米材料研究進展等，通過前沿問題講座的嘗試，學生積極性很高，取得了預期效果。關于課程小論文，我們安排在了講座之后，教師根據(jù)專業(yè)特點和學生基礎，給出題目和時間節(jié)點，其間學生與教師有交流，教師進行指導，使學生更好地完成小論文，只是這個環(huán)節(jié)需要的時間較長，需要教師后續(xù)跟蹤并總結。通過科研講座及小論的嘗試，以初步取得成效，所教授的學生據(jù)此參加了全國大學生創(chuàng)新大賽并獲獎，所研究結果也在相關刊物發(fā)表文章。這種教學模式的探索，極大提高了學生學習的能動性，有利于培養(yǎng)學生的學習興趣及提高培養(yǎng)質量。

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本文結合培養(yǎng)應用型人才要求，針對應用型本科院校理工科大學物理教學中存在的問題，提出根據(jù)不同專業(yè)對大學物理教學知識點需求調整教學內容，根據(jù)所學專業(yè)知識銜接關系引入課內實踐教學環(huán)節(jié)，根據(jù)“三七分”考核方式存在的弊端提出“五+五”結構的考核方式，解決當前地方本科院校轉型發(fā)展期大學物理教學改革難題。

關鍵詞:

轉型發(fā)展期;大學物理;教學現(xiàn)狀;教學改革

引言

教學模式問題是地方本科院校轉型發(fā)展所面臨的一個亟待解決的難題。地方本科院校在課程實施過程中大多屬于保守性教學，一直沿用“以教材為中心、以課堂為中心、以教師為中心”的教學模式，“教師負責講，學生負責聽”的傳統(tǒng)灌輸式教學方法依然沿用。［1］雖然，國家和地方政府教育行政部門在下發(fā)的相關文件中多次提出倡導“啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式”教學;推行“基于問題、基于項目、基于案例”的教學方法和學習方法;加強“產教融合、工學結合、頂崗實習、校企合作”;“改革考試方法，注重學習過程考查和學生能力評價”，但是在實際教學環(huán)節(jié)中，由于缺乏推進教學改革的“組織激勵”和“個人激勵”機制，傳統(tǒng)教學方式和教學習慣在教師教學過程中依然根深蒂固的存在，未見任何成效。［2］作為理工科各專業(yè)學生的通識性公共必修基礎課程，大學物理課程的教學目的在于一方面為學生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎;另一方面使學生初步學會科學的思維方式和分析問題的方法。該課程的學習能夠使學生思路開闊、探索和創(chuàng)新精神得到激發(fā)、適應能力得到增強。［3－4］因此，大學物理課程教學將直接影響后續(xù)課程的學習及對人才的培養(yǎng)。適逢地方高校轉型發(fā)展的關鍵時期，作為先行學科的大學物理課程，教學過程中要不斷優(yōu)化教學方法、教學手段，解決地方本科院校轉型發(fā)展所面臨的教學模式改革難題。

一、大學物理教學中存在的問題

當前大學物理教學存在著短板，亟待解決。我們對全校理工科中5個專業(yè)的284名學生進行了問卷調查，被調查的學生均已經過大學物理課程的學習過程，調查目的在于了解我校學生對大學物理課程學習的真實感受，同時，依據(jù)我校大學物理課程教學實際狀況，我們對全校正在講授和曾經有過大學物理課程教學經歷的7位教師進行了訪談。當前我校大學物理教學中突出問題表現(xiàn)在:第一，統(tǒng)一模式的教學內容，與學生所學專業(yè)銜接不好。作為各專業(yè)學生學習的基礎課程，教師在講授大學物理的過程中較多的強調它的系統(tǒng)性和基礎性，不考慮學生所學的專業(yè)而采用學大綱和同一授課標準，多年來教學模式從未改變，專業(yè)課程之間交叉銜接不良，導致學生對大學物理的學習感到枯燥疲憊，缺乏學習興趣，久而久之，在學生的腦海中就會形成大學物理對專業(yè)知識的學習無幫助的錯誤認識。第二，課時不多，內容不少。在修訂培養(yǎng)方案時，各專業(yè)不斷增加本專業(yè)課程的學時數(shù)，致使像大學物理及其實驗課程這類非專業(yè)課程的學時數(shù)一再被縮減，而教師為完成教學大綱要求的教學任務，只好照本宣科，根本沒有時間對大學物理課程的知識點與實際生活及專業(yè)方向之間聯(lián)系的拓展，導致學生感覺學習乏味，知識的應用性也得不到體現(xiàn)。第三，課程考核結構單一。成績考核基本上是由平時成績和期末考試組成，平時成績看考勤，期末成績看試卷，不能夠客觀地、真實地反映大學物理教學效果，更甭提調動學生學學物理的積極性了。第四，教學方法單調。大部分教師仍以傳統(tǒng)的板書和PPT授課相結合的講授式教學方法為主，老師扮演了知識傳遞者這個主角，學生自然地就變成了知識的被灌輸者這個配角，這些也會導致學生學習過程中不積極主動、缺乏學習興趣根源。

二、針對大學物理教學改革的探討

(一)以培養(yǎng)應用型人才應用能力為基礎，改革教學內容

在改革大學物理教學內容之初，我們首先對各專業(yè)的培養(yǎng)方案進行了認真分析，并與講授各門主干專業(yè)課程的老師座談，了解各專業(yè)的需求和學科交叉領域，然后，梳理大學物理教材中的知識點，根據(jù)不同專業(yè)的要求適當?shù)恼{整教學基本內容，盡量縮減與各專業(yè)關聯(lián)小的章節(jié)的課時，增加與專業(yè)知識內容聯(lián)系緊密的知識點的課時。教師根據(jù)不同專業(yè)對知識需求不同，在教學過程中突出重點，充分利用各專業(yè)學生對專業(yè)知識的渴求，來提升學生對大學物理課程學習的興趣。我校理工科專業(yè)對大學物理知識的需求主要集中在:(1)對力學、熱學和機械振動(機械波)知識需求較高的土木工程類專業(yè);(2)對力學、電學和磁學需求較高的機械工程類;(3)對電學、磁學和光學需求較高的電子信息工程類。在確保大學物理教學基本需求的前提下，根據(jù)三類專業(yè)對大學物理知識需求的側重點不同，我們對不同類專業(yè)教學內容進行適度調整，重新修訂大學物理課程教學大綱內容。同時，對不同類專業(yè)相同知識點的深度、廣度及教學方法加以區(qū)別，特別突出與專業(yè)課程關系緊密的知識點的重點講授。另外，結合生產和生活以及科學研究中所涉及的實際的物理現(xiàn)象和問題，有針對性的重新編寫例題和習題，并根據(jù)各專業(yè)的實際需要調整其教學內容，使所編寫的例題和習題能夠充分體現(xiàn)其在各個領域的實際應用價值，而不是泛泛的針對抽象的物理模型編寫習題和例題，從而增強學生學學物理課程的興趣，進而在培養(yǎng)學生解決實際問題的能力方面起到積極的作用。

(二)以培養(yǎng)應用型人才創(chuàng)新能力為目標，改革教學方法

結合應用型人才能力培養(yǎng)要求，我們逐步推進以學生為中心，以啟發(fā)式、合作式、參與式教學為主流的大學物理課程教學方法改革與推廣。我們強調以激發(fā)學生學習興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主的大學物理課程教學，在開課的前兩學時，結合實際案例向學生介紹當前科學技術領域的新發(fā)現(xiàn)和新成就，對物理學的知識領域、思維方式方法和分析處理問題的方法在現(xiàn)代科技發(fā)展中所起的重要作用進行詳細闡釋，來達到提高學生對學學物理重要性認識的目的，在課程講授過程中適當引入課內實踐環(huán)節(jié)，使學生掌握大學物理與其他專業(yè)課程之間的聯(lián)系，關注物理知識在生產技術等實踐活動中的應用，從而使學生在比較和綜合中學習，培養(yǎng)運用知識的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。教師針對不同專業(yè)的授課對象，提煉出與所學專業(yè)知識聯(lián)系緊密，且有實踐應用價值的題目。例如:講授圓周運動時提及航天技術，講授靜電場中導體時提及靜電屏蔽原理應用，講授安培力時提及磁懸浮技術，講授光的衍射時提及測量技術中的應用等。使學生真正感受到高科技并不是高不可攀，其應用的基本原理就在我們所學習的大學物理課程之中。授課教師把班級成員分成若干課內實踐小組，要求以小組為基本單位，進行與課內實踐題目相關的知識的課外調研，然后，結合在大學物理課程中所學知識及所學相關專業(yè)知識完成一份小報告，闡述與這些實踐題目相關專業(yè)知識在各領域的具體應用，然后由授課教師組織討論并總結。學生對科技前沿的知識方面的普遍表現(xiàn)是很感興趣，所以，在課內實踐教學環(huán)節(jié)中會提出很多問題，進行不斷的分析討論，因此，通過引入課外調查研究、課內分析討論的課內實踐教學環(huán)節(jié)，激發(fā)學生對大學物理學習興趣，同時也能夠培養(yǎng)學生調查研究能力、分析總結的能力，也可以提高學生的實踐創(chuàng)新能力，使學生在學習過程中受益。

(三)以培養(yǎng)應用型人才綜合素質為核心，改革課程考核方式

課程考核是課程教學的重要環(huán)節(jié)之一，也是影響教學質量的重要因素。我校傳統(tǒng)的大學物理成績評定以期末考試成績?yōu)橹?，總評成績側重三七分，平時成績占30%，期末成績占70%(甚至所占比例更高)，這種考核方式弊端在于重結果而輕過程，很難提高學生學學物理的積極性。針對我校課程考核方式所帶來的弊端，我們改革考試方法，注重學習過程考查和學生能力評價。增加課堂考勤、期中考試、隨堂測驗、課后作業(yè)、調研小報告(小論文)等學習與考核環(huán)節(jié)，并將考核成績折合后計入課程考核總分，重點提出大學物理課程成績考核的“五+五”評定結構，即，平時成績和期末成績各占總成績的50%，平時成績中，課堂表現(xiàn)部分占10%、課內(包括理論課及實驗課)實踐部分占30%、課外作業(yè)部分占10%，而且課堂中學生學習表現(xiàn)和課外作業(yè)情況評定要求均不低于3次，課內實踐情況評定不少于3次，另外，學生平時成績或期末成績中如有一項不及格，那么，該生總成績視為不及格。課內實踐成績評定的適當提高，有利于調動學生主動參與大學物理知識的學習，鞏固學生對大學物理知識點的理解和掌握，提升學生對大學物理知識與自己本專業(yè)知識之間聯(lián)系的認知，遏制目前存在的學生考前突擊復習應付考試及部分學生考試違紀等現(xiàn)象。改革課程考核內容和形式就是要加強對學生學習過程的管控，以保證學生有足夠的精力、足夠的時間投入到大學物理課程的學習。

結束語

教學模式問題是地方本科院校轉型發(fā)展所面臨的一個亟待解決的難題。本文結合培養(yǎng)應用型人才要求，針對應用型本科院校理工科大學物理教學中存在的問題，提出根據(jù)不同專業(yè)對大學物理教學知識點需求調整教學內容，激發(fā)學生學習興趣;根據(jù)所學專業(yè)知識銜接關系引入課內實踐教學環(huán)節(jié)，提高學生自主學習的能力;根據(jù)“三七分”考核方式存在的弊端提出“五+五”結構的考核方式，強化學生對知識的理解等方面教學改革，有效調動學生學習的積極性和主動性，培養(yǎng)學生獨立思維能力和創(chuàng)新能力，提高教學效果。大學物理課程教學改革不是一朝一夕一蹴而就的工作，作為教學改革的探索者，要帶著實施求實的態(tài)度，不斷深入教學一線調研分析，掌握各自學校的教學模式和學生實踐情況，制定合理有效的措施，才能解決當前地方本科院校轉型發(fā)展所面臨的教學模式改革中的難題。

作者：張繼德 車立新 馬宏源 肖俊平 單位：白城師范學院物理與電子信息學院

參考文獻:

［1］孫澤平．關于應用性本科院校應用型人才改革的思考［J］．中國高教研究，2011(4):55－57．

［2］顧永安．新建本科院校轉型發(fā)展論［M］．北京:中國社會科學出版社，2012．

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關鍵詞：混合式教學；專業(yè)實驗；創(chuàng)新能力培養(yǎng)

一、傳統(tǒng)專業(yè)實驗教學存在的主要問題

在傳統(tǒng)專業(yè)實驗教學模式中，實驗內容基本上為鞏固和加深理論教學而安排，通常要求學生通過實驗加深對理論知識的認識。該實驗教學模式存在的主要問題，可以歸納為以下幾點[2]。

（一）理論教學與實驗教學無法實現(xiàn)和諧共振

目前，專業(yè)課程的理論和實驗教學方式一般分為兩種：一是理論課和實驗課分開，各自構建體系；另一種是理論和實驗結合在一起，在理論課講解相應知識點之后開展實驗。兩種方式各有特點，也各有不足。理論課和實驗課分開，從各自課程體系的角度確實有一定的好處，但不可避免地存在著理論和實驗的脫節(jié)。而理論和實驗合在一起的方式，每次知識點講解過后就開展相應的實驗，單從知識點理論和實踐之間的銜接可以做得相對較好，但這樣做實驗內容相對簡單，只能以驗證性實驗為主，很難開展綜合性、系統(tǒng)性、設計性實驗，理論教學與實驗教學無法實現(xiàn)和諧共振，學生綜合能力素養(yǎng)難以得到鍛煉培養(yǎng)。另外，通常課程理論講授和實驗指導并非同一個老師，理論課老師負責相關理論知識的講授，往往并不完全清楚實驗室里具體用什么儀器或者設備來驗證相應的理論知識點；而實驗指導老師往往只負責實驗具體操作的講解，而不太關注學生是否已經掌握了該實驗所需的理論基礎。

（二）實驗教學內容固定

對于普通物理專業(yè)實驗而言，由于所涉及的理論內容一般比較經典，往往一套實驗幾年甚至十幾年不變，致使實驗內容固定單一。通常是首先由教師講解實驗原理、操作流程、數(shù)據(jù)采集和處理等步驟，接著教師演示一遍給學生們看，然后學生照樣子做一遍并提交實驗報告即為完成任務。同時，由于對專業(yè)實驗教學的重要性缺乏足夠認識，認為其只是理論教學的輔助和補充手段，造成學生對實驗課程的重視不夠，時間和精力投入不足，甚至將實驗課程看成是一種學習負擔。另外，由于缺乏科學有效的實驗教學評價體系，客觀上使實驗課程淪為二流課程，從而導致實驗教學形式化。

（三）學生發(fā)揮余地很少、實驗成效不高

普通物理專業(yè)實驗儀器設備通常較為貴重，再加上實驗場地限制，實驗臺套數(shù)往往無法滿足每人一臺的高標準要求。同時，由于其中很多光學類實驗整體難度較大，儀器調節(jié)需要較為扎實的理論基礎和一定的經驗技巧，因而很多學生通常無法在規(guī)定的課堂時間內完成實驗。因此，目前很多實驗需要指導教師在實驗教學前將實驗儀器調節(jié)到位，學生在做具體實驗時，根據(jù)要求的步驟和調節(jié)方法，觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)即可，從而導致學生自我發(fā)揮余地較少，實驗成效不高。

二、混合式實驗教學的優(yōu)勢

教學模式改革是教學改革的基礎和關鍵。以普通物理主要實驗內容之一“分光計”為例。分光計是一種精密測量角度的儀器，利用它能精確地測量入射和出射光線角度，通過測量有關角度可確定折射率、色散率、光譜線的波長等其他光學量。但由于分光計的構造精細，調節(jié)技術要求較高，使用時必須嚴格按規(guī)則調節(jié)，才能得到較高精度的測量結果。該實驗要求學生掌握分光計的調節(jié)方法和使用分光計測量棱鏡頂角及最小偏向角的方法及有關角度數(shù)據(jù)處理等。在近幾年的本專業(yè)實驗教學過程中，積極探索實踐“理論教學+線上視頻與平臺仿真+線下實體實驗”的混合式專業(yè)實驗教學模式，已體現(xiàn)出來的主要優(yōu)勢有以下幾點。

（一）理論與實驗教學互融互通

該混合式專業(yè)實驗教學模式，力求理論與實踐相融合、基礎與應用相融合、課內與課外相融合，將原本枯燥、抽象、離散的理論知識與工程實踐需求相結合，讓學生覺得“學有所用、有成就感”，以加深對理論知識的理解，增強學習效果，進而激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生自主學習習慣和運用學科知識解決工程實際問題的綜合能力和創(chuàng)新思維等。在理論教學中，任課教師精煉理論內容，突出重點，強調基本物理概念和分析方法，以實際工程應用為背景，引導設計思路，培養(yǎng)設計、自學和解決工程問題的基本素養(yǎng)。而學生除了正常的課堂理論學習之外，可以根據(jù)自己的認知水平、學習環(huán)境和學習計劃，利用網路平臺上的開放課程資料和視頻，隨時隨地反復觀看和研讀尚未和較難理解的內容，逐步加深理解和消化；并通過開放課程平臺中作業(yè)和評閱反饋，檢驗學習效果，及時查漏補缺；通過與同學、助教及老師的在線交流討論，獲得對知識的深入理解，實現(xiàn)理論與實驗教學的互融互通。與此同時，教師則由“傳道授業(yè)”轉變?yōu)檎嬲敖饣蟆?，由知識傳授主導者轉變?yōu)榻M織者、管理者及指導學生主體學習參與者，實現(xiàn)“以教為主向以學為主、以課堂為主向課內外相結合、以結果評價為主向結果過程評價相結合”的轉變，將很多只會限于重點考試范圍的“考生”轉變?yōu)槟軌蚶碚撀?lián)系實踐而學以致用的真正“學生”，將部分“觀眾”轉變?yōu)椤把輪T”、“編劇”，甚至是“導演”，切實提升學生綜合實踐能力、提高人才培養(yǎng)質量[3]。

（二）加深理論知識點理解，發(fā)揮實驗預習效果

學生在進入實驗室開展線下實體實驗之前，必須通過登錄個人賬號先完成開放實驗平臺中的實驗講解視頻學習和相關知識點自我測試，以加深對理論知識點理解，明確實驗目的和實驗要求，掌握實驗儀器的使用方法及相關注意事項，切實發(fā)揮實驗預習效果。

（三）調動學生自主學習積極性，拓展實驗內容

與混合式實驗教學模式相配套，進行了考核方式改革。在調動學生自主學習積極性方面，給“動力”同時更給“壓力”。實驗前開放實驗平臺中的知識點測試成績占該實驗總評成績的15%，而學生要想在該自我測試中獲得較高成績則通常需要反復研看視頻講解資料，充分做好理論知識點鞏固和實驗預習；規(guī)定時間內的線下實體實驗情況占40%，而要在有限的時間內高質量完成實驗，要求學生必須熟悉光路設計、實驗操作步驟和相關注意事項，并及時準確地做好數(shù)據(jù)記錄；課后實驗報告占30%，其別要求在所提交的實驗報告中必須要有主要理論知識點與實驗現(xiàn)象關聯(lián)闡述以及實驗中遇到的問題與解決方式，或自己所總結的實驗注意要點；還有15%則根據(jù)學生在虛擬仿真平臺中所搭建的相關拓展實驗內容設計思路和新穎性予以評分。

（四）突破實驗時空限制，降低儀器設備投入

借助于開放實驗管理系統(tǒng)中的虛擬仿真實驗平臺，學生能夠在接近真實的實驗環(huán)境中，不受傳統(tǒng)實驗時空限制，在任何時間、地點進行預定的實驗項目或者開放性實驗設計驗證。同時，在虛擬仿真實驗平臺中，原本一些復雜精細的實驗操作只需要通過鼠標與按鍵即可實現(xiàn)改變相應實驗參數(shù)和實驗條件，大大節(jié)省了實驗操作時間，提高了實驗效率；而虛擬的儀器設備更是減少了實驗建設和維護費用，降低了實驗成本；并且，學生可以根據(jù)自己的思路，設計各種開放性實驗來驗證自己的觀點和假設，使其能夠在實驗設計過程中學習和提升，進一步增強其自主學習意識和實踐創(chuàng)新能力。

三、結束語

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關鍵詞 播音基礎 啟發(fā)式教學 知識點 技能訓練 手段

播音基礎的教學內容主要包括普通話語音、播音發(fā)聲以及基本表達的技巧。播音基礎教學的對象是學習播音主持的初學者。大多數(shù)為在校大學生以及沒有經過系統(tǒng)學習的媒體從業(yè)者。對于初學者來說，播音基礎理論的相關知識點，相對抽象不易形成感性認識。支撐理論架構的訓練手段需要反復強化則顯得單調、枯燥。而播音基礎作為先導和重要一環(huán)，在播音創(chuàng)作中卻有著舉足輕重的地位。其意義就如同地基與高樓的關系。基礎打得牢才能在播音創(chuàng)作的繽紛世界中馳騁飛翔，否則就會被瑕疵和痼疾束縛住手腳艱難前行。這就為播音基礎的教與學提出了一個重要課題：如何讓學生更易于掌握理知識，讓學生的訓練變得生動，激發(fā)學生的主觀能動性和積極性，為學生打下一個良好的語言基礎。本人通過總結教學經驗認為，形象生動的啟發(fā)在播音基礎教學中會起到化繁為簡、事半功倍的良好效果。以下本人將圍繞播音基礎教學的三個環(huán)節(jié)來闡釋啟發(fā)式教學在播音基礎教學中的運用。

1“坐標”概念在普通話語音教學中的運用

普通話語音的教學知識點涵蓋復雜、豐富。不僅包括聲母、韻母、調值、語流音變等語音學基本知識。更重要的是了解并掌握普通話語音的發(fā)聲機制和要領。這其中就包括聲母的成阻，韻母的唇形、舌位以及動程，調值系統(tǒng)的音程、音高、音形，吐字器官在發(fā)聲環(huán)節(jié)中的作用等等知識要點以及技能要領。這一系列繁雜的知識要點對于初學者來說顯得既陌生又紛亂。因此我將數(shù)學中的坐標概念引入教學，結合教材中對于音節(jié)“棗核兒”狀的形象比喻，對語音學基本知識點和吐字發(fā)聲要領做一個系統(tǒng)直觀的梳理和總結。如圖1所示：

我們可以對音節(jié)結構（頭、腹、尾）通過縱橫兩個方面的解讀，從而建立在吐字發(fā)聲基礎上的感性認識。即：橫向因素和縱向因素。

橫向因素可以概括為：

（1）完整的音長，有字頭，有字尾。

（2）自始至終的動力供給―氣息。

（3）唇、齒、齒齦、舌、硬顎、軟腭等吐字器官在口腔中的序列關系，以及在體現(xiàn)聲母、韻母過程中各自承擔的任務。

縱向因素可以概括為：

（1）音節(jié)的寬窄變化，及對應的吐字要領。

（2）因舌位高低而應運的口腔開合度的變化。尤其是軟腭在擴充口腔和成字過程中的作用。

（3）調值高低的運動變化。

通過這樣形象性的啟發(fā)既便于學習者對相關知識點的歸納，又能夠直觀地激發(fā)發(fā)聲意識，引導發(fā)聲實踐。

2“機械手”、“掃描儀”、“走正步”、“放大鏡”、“聞花香”、“彈簧”、“氣球”等日常事物的原理和經驗在吐字發(fā)聲教學中的啟發(fā)意義

（1）吐字的第一個環(huán)節(jié)要叼住字頭。教學中強調聲母成阻的力度。而學習者往往只關注成阻的器官，而忽略了帶動成阻器官發(fā)力的肌肉所起到的關鍵作用。這就好比一個機械手要去抓取物品。首先，要有張開手指的動作，其次，張開的手指要為能夠成功抓取物品做好力量儲備。做到了這兩步，機械手才能圓滿完成任務。明白了這個道理，學習者自然就明白了，聲母力度的體現(xiàn)關鍵在于成阻前的準備動作。進而就明確了，做好不同聲母成阻前的預備動作，唇部肌群和顴肌應該如何協(xié)同配合。明確了這個機制也就能夠主動的完成吐字第一環(huán)節(jié)的技術要領。

（2）吐字的第二和第三個環(huán)節(jié)是拉開字腹、收住字尾。這個過程講求的是韻母的準確性和完整性。準確性是指元音舌位和唇形的到位，完整性是指韻母的動程要充分。韻母的各要素不是孤立存在的，而是一氣呵成的。這一過程就如同掃描儀處理文件一樣，連貫的將圖文信息準確無誤的通過光學傳感器記錄存儲下來。這就好比把我們的吐字器官比喻為掃描儀的光學傳感器。在吐字的過程中要準確無誤的體現(xiàn)韻母各要素的技術要領。這個形象的比喻能夠啟發(fā)學習者強化對技術要領的掌握。

（3）播音作為有聲語言的一個門類，不但要求語音的準確性，更講求吐字發(fā)聲的清晰、圓潤，從而實現(xiàn)聽覺上的美學追求和享受。這一學習過程要求學習者需要進行長時間、大量的技術訓練。對于加強口腔控制和氣息控制的練習有很多具體的辦法和手段。比如用夸張練習的方法朗讀雙音節(jié)詞、四字詞、繞口令、古詩詞，用記錄速度播讀新聞等。往往初學者不能深刻地認識到夸張練習的目的，因而不能有的放矢的進行專項訓練。我把這個環(huán)節(jié)比喻為“走正步”、用放大鏡。啟發(fā)學習者回憶一下隊列練習時的情景。走正步一個重要的環(huán)節(jié)就是分解動作的練習。分解動作的目的就在于對連貫動作細節(jié)和要點的固定和強化。吐字發(fā)聲采用夸張練習的手段就如同走正步分解動作的練習。通過夸張練習來強化面部肌群，唇齒舌、腰腹肌肉等在吐字發(fā)聲過程中的力度和正確狀態(tài)?？鋸埦毩暤氖侄斡秩缤梅糯箸R閱讀。它能夠將吐字過程中的具體感受放大，作為反饋信息不斷對大腦進行記憶強化，從而實現(xiàn)技術要領的固化。比如，用夸張練習的方法朗讀五言絕句，體會聲韻調在氣息的支持下通過各個器官是如何準確適度發(fā)出的。通過夸張的方式拉長了每個音節(jié)的長度，體會腰腹肌肉是如何控制氣息平穩(wěn)、持久送出的。這些形象的啟發(fā)能生動地詮釋技術訓練的目的，同時也能化解初學者在練習過程中的盲目性和枯燥感。

（4）氣息是播音發(fā)聲的動力來源，是播音創(chuàng)作進行符號轉換的橋梁和紐帶。對于初學者來說，氣息是最不好認識掌握的理論知識點和技術能力。氣息的位置在哪？如何做到呼吸通暢？自然深在的呼吸有什么樣的具體感受？如何克服呼吸表淺等問題，都是困擾許多初學者的突出問題。由于氣息都是建立在個體感受之上的概念，因此很難表述其狀態(tài)。只能通過借由日常生活中的感受和經驗來喚起和帶動學習者的感受，從而理解掌握氣息的概念和正確的呼吸方法?！奥劵ㄏ恪保褪且粋€比較好的訓練手段。通過“聞”的動作來體會正確的進氣方式，通過強調不但要“聞”還要能辨別出是何種花的香味，來體會較深的氣息位置，體會腰腹肌群的擴張和緊張度，進而初步理解掌握氣息的基本原理和生成機制。

（5）氣息控制是形成聲音色彩的總閥門。在找到了正確的呼吸位置，體會到自然通暢的呼吸感受之后，便是加強呼吸肌力度的訓練，從而獲得調節(jié)控制氣息自主、自由運動的能力。教學中，我們通常會啟發(fā)學生通過連續(xù)發(fā)“嘿”音，體會小腹肌肉和橫膈肌如同彈簧一般收縮彈動，進一步明確控制氣息的肌肉組成。還會啟發(fā)學生進氣后，腰腹部如吹起的氣球一般有種鼓脹感，接著發(fā)“咝”音。腰腹肌肉的控制力就如同扎氣球的皮筋。隨著腰腹肌肉緩慢勻速收縮，體會氣息平穩(wěn)持久的送出。提示學生，為了不讓氣息過快送出或失控，加強腰腹肌群的控制力，從而體驗氣息控制的具體感受，加強氣息控制的能力。

3“放電影”在播音語言表達教學中的運用

播音創(chuàng)作作為有聲語言藝術活動，其最顯著的一項特征便是符號轉換。即：將文字符號轉換為有聲符號。這種符號轉換講求藝術性和美感。而這藝術性和美感的達成需要創(chuàng)作主體調動情感，通過內外部技巧行之于聲來實現(xiàn)。在語言表達的教學中會涉及到情景再現(xiàn)、具體感受、停連、節(jié)奏等相關知識點和技巧。如何產生準確恰切的語言色彩、如何生動鮮活的用聲音去描繪事物，如何用自然可感的邏輯鏈條去營造氛圍、渲染基調。這需要教師形象生動的啟發(fā)和學習者積極靈動的實踐。

為了充分調動學生的想象力和情景再現(xiàn)的真實感，啟發(fā)學生運用電影“蒙太奇”的手法在大腦中再現(xiàn)文字描繪的場景，通過大腦中再現(xiàn)的場景來帶動和確定有聲語言的色彩、基調和節(jié)奏。下面以教材中的范文，峻青的《第一場雪》（節(jié)選）為例，通過表格分析來展現(xiàn)“放電影”的手段在啟發(fā)教學中的運用。

通過對以上表格的瀏覽分析，我們可以直觀的感受到文字在大腦中產生的具體印象。這為用聲音準確確定語調色彩，營造氛圍，具體的描繪事物提供了充足的心理依據(jù)。通過不同的停頓時間將大腦中產生的“分鏡頭”組接起來，內心便有了時空邏輯性，行之于聲就產生了語言的節(jié)奏。

通過以上對播音基礎教學實例的分析闡述，可以得出這樣一個結論：運用啟發(fā)性教學手段既能增強播音教學的實效又能促進教學相長，創(chuàng)新教學手段。從而最終實現(xiàn)避免學習者盲目性，增強其學習熱情，提高主觀能動性，激發(fā)學習創(chuàng)作靈感，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。