“多维协同”教学模式在光电类课程中培养学生创新意识的研究

万洪丹+许吉+施伟华+李培丽

摘要：以当前新时期信息技术对光电子技术领域创新性人才的实际要求为背景，针对光电类课程在教学方式、主体、评价体系等方面的实际问题，提出了以“多维协同”教学模式改进光电类课程教学方法、构建高效课堂。分析了通过教师、学生、教学资源等方面的协同合作来提高课堂教学效果，提升学生自主学习的积极性，为实现光电类高效课堂、培养具有创新意识人才提供有益参考。

关键词：光电子；多维协同；创新意识

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）02-0082-02

当代社会高科技领域创新技术不断涌现，经济结构调整加快，社会发展加速进行，已全面步入信息时代。而光子与电子已成为信息的根本载体，联合国宣布2015年为“光和光基技术国际年”以纪念光技术和应用发展带给人类文明巨大的进步和对未来社会产生的深远影响。光电子学科是信息化社会发展过程中将光子和电子相结合形成重要学科。光电子技术领域中，各种新器件、新技术、新应用在不断涌现。新时期信息技术发展背景之下，我国光电科技发展领域，急需集聚一批具有国际视野和能力的创新型领军人才[1-3]。

习主席曾提出：“创新是引领发展的第一动力。”人才是创新的根基，创新驱动实质上是人才驱动。大学最根本的职能是人才培养。这不仅是国家构建创新体系对高校的根本要求，也是服务地方经济和社会发展的现实需要，更是学校自身可持续发展的必然选择。南京邮电大学光电工程学院以光电子学、光电子器件等为代表光电类课程本身具有专业性较强，内容上涵盖领域宽泛，所涉及的学科门类较多，概念丰富，推导计算较多等特殊特点。目前课程的教学逐渐形成了一定模式和风格，在教学中取得了一定效果。然而，在长期的教学实践中发现，提高学生创新意识方面，仍然存在以下问题：

1.教学方式和内容方面：教学方式上，大多采用教师一言堂的方式，容易造成理论与实际脱钩、缺乏问题引导等，造成了学生学习的主动性和热情不足；教学内容上，主要以课堂学习为主，学生被动地听课与做题，最后考前突击记“重点”。因此，教学方式需要考虑：如何将生机注入课堂，让学生摆脱不想学的阴影？如何让学生在了解原理的基础上，能够掌握和应用相关技术，开阔视野，培养创新意识。

2.教学主体方面：学生是教学的主体，接受了一套应试教育的学习方式，习惯于通过题海战术来掌握。这种学习方式割裂了其中的紧密联系，容易产生以下问题：（1）对实际问题缺乏有准备的头脑，过于依赖题海战术。面对复杂的实际问题将无从下手，或者以点盖全。（2）学习上被动孤立，不善于交流，限制其从事相关研究的职业生涯的发展和创新意识的形成。（3）对基础知识掌握不系统导致后半程学习困难。相关知识点环环相扣，逐步深入。部分同学前面理论基础未打好，导致后面在学习具体器件特性与应用时遇到困难。

3.评价体系方面：目前课程考察学生的学习效果的主要方式是期终闭卷考试。这种教学考核方式无法体现学生的综合素质，无法避免学生的不用心、期末考试临时抱佛脚、熬夜死记硬背、考完就忘的情况。

由于光电类课程教学内容和教学目标的特殊性，仍然存在教师教与学生学之间联系不紧密的问题。有限的课堂教学时间重点应该放在哪里，如何提高学生快速吸收和运用知识的能力，都是需要解决的问题。为培养符合新时期信息化社会发展的创新型光电技术人才，仍需要对课程的教学方式、方法进行改进和提升。在总结以往的经验与不足基础上，我们运用“协同学”思想，将教与学作为一个系统来考虑。

德国激光物理学家赫尔曼·哈肯创立的协同学理论认为，自然界所有系统都是开放系统[4]。犹如激光器系统，由谐振腔、泵浦、增益介质等不同要素决定的不同振荡频率光之间进行竞争、协作和共存，最终通过共振一致，达到相干增强实现方向高度一致的激光输出。课堂是一个由教师、学生、授课资源所组成开放性的系统，这些因素相互影响、相互促进，共同决定了这个系统的运行健壮性。将多维协同教学模式引入以光电类课程教学当中，其信息流传递示意图如图1所示：

4.教师与学生的协同：即教师授课与学生学习的协同。通过采用互动式课堂方式，教师关注学生在课堂和课后的体验、参与、探究、感知、情绪。（1）注重课程课件内容呈现方式的动态性和吸引力，如采用动画来演示，吸引学生关注。（2）上课前，列出几个与本节课相关的问题，让整堂课的教学过程成为基于问题的学习，让学生带着好奇心上课。（3）引入专题讨论，将教师一言堂变为学生为主体。尝试两种方式：教师拟定课程相关综合性讨论题，让学生在讨论交流中更深入地理解相关理论和建立更完整的知识体系；将教师板书答案的习题课变为学生上台讲解习题、讨论问题症结、教师进行总结。（4）鼓励学生进行课堂和课后的提问。教师和学生通过课后答疑、考前咨询、考后反馈等方式保持沟通和互动，充分利用先进的通讯、网络工具进行答疑促进学生的创造性思维。（5）教师发放调查问卷，对教学班同学进行访问调查，重点了解他们对课程教学的意见和建议，收集学生反馈信息意见。

5.学生与学生的协同：充分发挥不同学生的个性差异性，促进学生之间的学习交流、问题讨论和团队协作能力。（1）在专题讨论中，学生以小组为单位，合作完成相关问题所涉及的文献查阅、归纳整理、理解判断、制作PPT并口头汇报。（2）在习题讨论中，让同学进行作业互批，通过发现别人的问题加深印象，培养批判性创新性意识。

6.课程资源的协同：充分结合课上与课后、书本知识和网络资源的学习。光电子技术是适应信息社会需要而迅速发展的新兴分支学科，不少相关器件和技术正在飞速发展。课程内容也应充分体现其前沿性，能够与时俱进，紧跟科技发展的步伐。要鼓励学生将书本或者网络最新前沿相结合，通过课上把握基本理论和知识轮廓，课后积极拓展视野，查阅最新发展动态，结合课上交流，相互促进，保持与最新技术发展与时俱进。

7.教师与教师的协同：教师积极开展教学沙龙或建立教学群，学科相关教师讨论教学大纲、课PPT呈现内容与呈现方式以及教学过程中各自遇到的问题；开展集体阅卷，共同评价与分析学生的学习效果和原因；开展相互听课，积极交流和反馈，保证创新的动力源。

综上所述，在全球信息化步伐加快发展进程中，急需培养具有国际视野和创新意识的领军人才，针对现有教学实践中的实际问题，以培养创新型人才目标，通过教师与学生、学生与学生、教师与教师以及课程资源之间的多维协同教学模式来构建高效、创新型光电类课堂的教学改革，有利于促进实际课堂资源的有机结合，是符合新时期信息化社会发展要求的创新型光电技术人才培养模式。

参考文献：

[1]眭依凡.大学：如何培养创新型人才——兼谈美国著名大学的成功经验[J].中国高教研究，2006，（12）：3-9.

[2]施开良，姚天扬，俞庆森.创新型人才培养规律和模式的探讨[J].实验室研究与探索，2004，23（3）：1-3.

[3]钟秉林.国际视野中的创新型人才培养[J].中国高等教育，2007，（3）：37-40.

[4]Haken H，哈肯，复华.协同学：大自然构成的奥秘[M].上海译文出版社，2005.

"Multidimensional Coordination" Teaching Mode for Education and Fostering Students' Innovation Consciousness in the Optoelectric Courses

WAN Hong-dan，XU Ji，SHI Wei-hua，LI Pei-li

（Nanjing University of Posts and Telecommunications，Nanjing，Jiangsu 210000，China）

Abstract：Facing the new era of information technology，we meet practical requirements innovative talents in thee filed of optoelectronic technology. Problems about teaching methods，teaching subjects and evaluation systems have to be solved to build high efficiency classroom. This paper put forward a "multi-dimensional collaboration" teaching mode to improve the teaching methods of optoelectronic courses. Multi-dimensional coordination between teacher，student and teaching resources are proposed to improve classroom effect and enhance students' self-learning initiative. This paper can provide a good reference for realization of efficient optoelectronic classroom as well as education and fostering students' innovation consciousness.

Key words：optoelectronic；multidimensional coordination；innovation consciousness