高职高专“光学设计”课程改革思考与实践

张 乾

(江海职业技术学院 信息工程系， 江苏 扬州 225101)

高职高专“光学设计”课程改革思考与实践

张 乾

(江海职业技术学院 信息工程系， 江苏 扬州 225101)

高职高专“光学设计”课程是光电子技术专业的限选技能模块课程。本文基于任务驱动的模块单元，结合网络教学平台和一些新教学手段开展了重实验与设计，轻理论推导的高职高专特色的课程改革。同时课程考核采取无纸化上机模拟设计作品的新型形式。经近两届学生授课情况检验，取得了明显效果。

光学设计；教学改革；教学方法与手段

0 引言

光电子技术是由电子技术和光子技术互相渗透、优势结合而产生的，包括光电子信息技术和光电子能量科学技术[1]。我院作为江苏省乃至全国首批开设光电子技术专业的民办高职院校，专业课程设置一直是伴随着调研和学习摸索进行的。考虑到光电领域内一些光学器件设计和LED二次光学设计等相关企业需求的实际，我院开设了专业技能课程“光学设计”。据悉，我院也是全国高职高专院校此类专业唯一开设此课程的院校。该课程旨在培养学生掌握基本的光学理论和光学系统成像的原理，对常见光学仪器的设计和光学测量方法有一定了解，为进行相关光学制造、光学仪器的设计与使用奠定基础。

开课初期，我们主要以理论讲授为主，学生普遍感觉听课非常吃力，加之教师课上和学生缺少互动，上课效果欠佳。专业建设六年以来，各方面情况都发生了诸多改变。以上实际情况促成我们思考对该课程进行改革。

在我院课程改革项目支持下，我们对本门课程进行了模块设计、任务驱动、知识点分解、课程内容设计和相关考试考核改革的一些探索和思考。尤其是针对高职高专学生动手操作欲望强，实际设计与操作的成功能极大调动学生的学习积极性等特点，我们进行了大胆的实践。

1 教学内容组织改革

本课程设置为48学时，3学分。早期的授课主要以理论讲授为主，辅以实验和计算机模拟。其教学具体安排如下表：

表1早期教学学时安排情况表

作为课程改革内容，出于因材施教的需要以及满足高职高专学生应用能力培养的需求，我们抛弃以往的纯理论教学，以两个软件模块的设计研究为主，在设计过程中引入相关概念及理论内容。即安排了Matlab与光学内容结合的模拟和Zemax专业光学设计的项目化单元。在这两个模块之前，我们还安排了一组基础光学实验，做到“实验+实践+设计”的以实践为导向的课程教学模式，此举体现了高职高专院校课程改革的方向[2，3]。

本门课程还设置了一些介绍光学领域前沿发展的讲座论坛，跟踪反映一些国内外的新技术、新设备的发展动态，以拓展学生的知识面和视野[4]。以讲座拓展知识面，把课程教学与实际应用乃至日常生活知识联系起来，结合教师科研让学生了解课程相关内容当今的发展趋势[5]。具体的内容安排示于表2。

2 教学方法与手段改革

2.1 教学方法

教学组织方面，我们采用了讨论课等模式。“光学设计”中的基本计算和一些前沿讲座基本都安排在讨论课上。围绕教学要求，为了促进学生自主学习，我们在班级里，按照平时表现、性别等各方面综合考虑将学生分成小组，以小组为单位让学生自己备课讲解，自行安排搜集资料、制作PPT、讲解等任务。教师和同学一起围绕学生自己讲解的内容进行讨论。在这样上课的起始阶段，我们发现学生主动提问和参与讨论的热情和参与度并不高，PPT内容也没有组织得很好。为此，我们将小组任务分配给予评分的形式，要求学生认真制作PPT，凡是多提问题，多参与讨论的小组成员可以多加分。通过评分刺激，学生参与度明显提高。

表2 新的教学内容学时安排情况表

由于本次改革，我们摆脱了直接的纯理论教学，改为更为具象的软件设计模拟类教学。通过具体设计任务，引入相关理论及概念讲解，而且手把手教学生以Matlab和Zemax两个软件具体设计操作。提高了学生对软件应用的熟悉程度；其次提出设计要求，通过教师的简单提示以及学生小组讨论，独立开展有关光学实验及光学器件的设计。

2.2 教学手段

采用信息技术和传统教学手段相结合的形式，主要体现为

(1)采用多媒体电子课件：通过灵活运用多媒体课件对基础理论、实训进行生动的讲解或演示。课件不仅仅局限于原理的文字描述，还添加了Flash 动画模拟光线的传输，动态地解析物理过程，帮助学生理解抽象的理论；添加实物图片演示，介绍光学仪器、设备，使学生对光学理论的应用有感性认识；用视频演示实训操作中的重点环节，让学生增强操作的准确性。

(2)网络互动：由于我院大力引进“世界大学城”网络云空间，我们的网络课堂也得以有效展开。网络课堂上提供相关教学大纲、教学进程、课件、参考书目列表、习题的下载，也可以在网络上完成作业。利用交流平台上的相关栏目(包括学习效果在线调查、 教学建议、留言版等)加强教师与学生的交流沟通，让教师了解学生对课程的学习效果，学生对课程各环节的建议要求，学生在课程学习中遇到的难题、困惑等；让学生得到教师的针对性指导。同时，我们还提供了许多光学相关的网络资源(光电子企业网链接、光电子论坛网链接等)，希望扩大学生在专业领域的视野。

教学改革实施开始阶段学生不太适应，互动不是很好。随着教学改革的展开，学生通过设计过程中的思索和探讨，特别是集体完成任务后的成就感为教学开展带来了很多益处。课后电子作业的完成，由于每次是以小组为单位提交作业，每个小组之间又略有不同，这样不但避免了以前的直接抄袭，而且提升了小组内部协作以及互相之间的竞争的良性循环。

3 考核方式改革

本课程考核方式也进行了改革，采取综合评价机制，以综合态度评价、过程评价与成果评价为考核因素，对学生做出尽可能客观公正的评价。考核以过程控制、目标控制为方向，主要包括实验报告、操作、讲解答辩等。

就具体操作而言，期末成绩、实践考核占比50%，平时出勤、作业完成情况占比20%，动手能力、团结协作占比30%。

学生平时作业，通过“世界大学城”网络云平台提交，督促了学生按时完成及提交作业。在我们课程教师团队努力下，构建了基于BS的网络考试平台。通过导入试卷，可以在学院机房通过上机一次性考核完成，直接电子阅卷，设计图由阅卷教师根据完成情况按照评分标准给予评分，最后按照比例算出学生最终考核等级及评分。

4 结语

本文介绍的“光学设计”课程改革探索是我们在教学实践中经过探索思考，逐步完善得出的些许心得。通过学生意见反馈，结合我校教学督导组和教务处听课反馈，课程组教师也感觉到教学过程得到了有效的改善。但反思执行过程中仍然存在的一些问题，我们还需要在多方面进行改进：①根据高职高专教学观念，进一步加大改革力度，并探索学生创新能力的培养和发挥；②更进一步思考因材施教，根据学生对课程的接受度，适度培养“一招鲜”学生[6]；③摸索深度校企合作，使学生的学习能在实际工作中体验到成就感。

[1] 李岩. 现代光电子技术发展初探--兼谈职业教育中光电子专业教学重点[J].长春：劳动保障世界(理论版). 2011(06)

[2] 伍建桥.实践导向课程模式：高等职业院校课程体系改革的方向[J].济南：科技信息. 2006(06)

[3] 蔡怀宇，郁道银，李清.“工程光学”国家精品课程的建设与改革. [J].兰州：高等理科教育. 2006(2)

[4] 叶莉华，崔一平，胡国华. “光电子技术”课程教改探索[J].南京：电气电子教学学报. 2007(02)

[5] 席锋. 《光电子技术》教学改革探讨[J].重庆：重庆工商大学学报(自然科学版). 2012(02)

[6] 《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》.教高[2000]2号

Thinking and Practice of Optical Design Curriculum Reform in Higher Vocational Colleges

ZHANG Qian

(InformationEngineeringDepartment,JianghaiPolytechnicCollege,Yangzhou22501,China)

Optical Design is the restricted skill module course that exists at the major of optoelectronic technology in vocational and colleges. Based on module unit with task-driven idea, we dare to explore the course reform that we pay more attention to practice than theory in this paper. At the same time, we invite the computer test to replace the old way of paper test. With these two terms teaching, we found some surprise result about this reform.

optical design; teaching reform; teaching method & way

2015-09-10;

2016-01-14

张 乾(1983-)，男，硕士，讲师，主要从事光电子技术、新能源应用技术等课程教学及研究工作，E-mail：zqcust@126.com

G642.0

A

1008-0686(2016)04-0054-03