光电专业实践课程改革初探

薛丽　任一鸣

摘要：本文以我校湖北科技学院光电专业新实践课程的教学目标，培养学生思考能力、动手能力、分析和解决问题的能力为出发点，从实践课程的选题、指导方式、考核标准三个方面进行改革探索，初步建立光电专业实践课程的新模式，使學生能更清楚地掌握光电专业相关专业知识，提高学生们的综合素质，为以后工作奠定基础。

关键词：光电专业；实践课程；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）28-0110-02

一、引言

光电信息工程专业简称光电专业，作为一门工科专业，主要是培养学生具有研究开发新系统、新技术的能力，接受现代光电信息技术的应用训练，掌握光电信息领域中光电仪器的设计及制造方法，具有在光电信息工程及相关领域从事科研、教学、开发的基本能力。目前，国内已有众多高校设置了光电类专业[1]。与其他专业相比，光电专业最鲜明的特点就是知识具有广泛性和交叉性[2-4]，但光电专业的课程设置与其他专业类似，通常包括理论课程、实验课程、实践课程[5]。其中，实践课程是高校实践教学的重要环节之一，其旨在培养学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力，也是对前期理论和实验教学效果的检验[6]。实践课程的教学过程一般分为[7]：（1）教师结合专业发展对教学内容进行精心设计，完成出题任务；（2）学生选题；（3）学生文献调研以后进行实验方案设计；（4）立题答辩；（5）实验制作；（6）结题答辩，总体验收。

据调查，很多实践课程并没有达到预期的教学效果，这主要是因为传统的教学方式是以教师为主，学生是被动的、机械式地接受知识[8]，不能调动他们学习的积极性，纯粹只为拿到学分去完成任务；第二是因为设计内容没有新意，不能激发学生们学习的兴趣。针对以上实践课程中存在的问题，同时为了积极响应教育部关于教育改革的新举动，培养出既有扎实理论基础，又有实际动手能力和创新能力的新型人才，本文将以我校的光电专业的实践课程为例，将从课程的选题、指导方式、考核标准等方面出发，初步探索建立一套有效的实践课程的教学方案。

二、实践课程的改革

（一）实践课程内容的改革

实践课程的选题至关重要，它直接关系到其教学效果。学生在理论学习后，只是初步了解该领域的基本概念和知识。如在“光电探测与信号处理”中，学生只掌握了探测器、光电转换等概念；而在实验课程中，虽然能通过接触实验设备对各单元知识模块有了些感性认识，但是对整个光电系统的认识以及动手能力的培养仍远远不够。因此，在实践课程过程中，应加强理论和实践相结合能力的训练。再者，实践课程时间有限，若实践任务太难，学生们在规定时间内不能完成，则达不到预期的教学效果；反之，若实践任务太简单，同样也达不到预期的效果。所以教师首先要把好难度关。因此，实践课程的内容需要全面地改革。

课程设计的题目和内容要能激发学生的兴趣和求知欲。学生们在理论学习阶段是比较枯燥的，如何将实践课程和先前的理论课程、实验课程有机地融合在一起，一直是大多数老师所面临的问题。通常实践的题目由教师指定并且每年学生实践的内容几乎完全相似，这样局限了学生的思路。我们专业在选题方面进行了改革——多方位选题模式。即学生可以从教师布置的题目中选取，题目一般包括基础课题、应用课题和实验改进三个方面；学生们也可以通过调研自由选题，学生通过调研、资料查阅可以找到自己更感兴趣的内容，更能挖掘他们的潜力；第三，还可以结合当年的竞赛（如全国光电大赛、物理）要求选题，这样做的好处是让学生们提前了解一些竞赛的要求和出题方向，提前为以后参加竞赛储备知识技能。譬如2016年11月由湖北省教育厅举办，湖北文理学院承办的湖北省第四届“光驰杯”大学生物理实验创新设计大赛中，我校光电专业参赛队伍“关于激光音频传输的设计”、“手机红外动态通讯电子密码锁”和“基于数据无线传输的红外寻迹及超声波避障机器人”获省二等奖。“基于51单片机的智能感应人体小车”以及“红外感应实时远程监控防盗系统”均获省三等奖。这些成绩的获得都离不开平时的实践训练。教师在学生选题之后，除了考虑理论方案的可行性外，还需考虑实践可行性和经费使用。如果在实践设计过程中需要过多的经费，即便你的想法很新颖，那也只能是海市蜃楼。所以在选题时，还应该考虑学校的硬件设施和经费等实际情况。

（二）指导方式的改革

针对光电专业实践课程的特点，该课程的指导方式也进行相应地改革，我校采取的主要措施有：（1）成立跨学科、跨专业的导师组。目前我校本专业教师队伍中很少具有拥有多门理论和实践知识的教师。为弥补这一不足之处，我们成立了跨学科、跨专业导师组，以便更好地解决学生在设计过程中遇到的瓶颈和困难。如由光电课程教学、模电设计、单片机或计算机程序等老师组成导师组。（2）成立小老师组，由上一届的师兄师姐们传班代。如果一开始就要学生直接独自完成一个设计项目是很困难的，因为学生不熟悉电学元件、光学元件以及各个模块。他们不知如何将各分立的元件焊接起来、如何调试各模块、如何整合各个模块。针对这种情况，我校成立了一群以优秀学生为主的小老师组，包括有丰富参赛经验和动手能力强的、有编程优秀的学生、有了解单片机的学生等。他们会在大一、大二的学弟学妹中选拔出热爱光电设计的学生，然后将低年级学生分配给小老师们，提前对其进行相关培训。结果表明，这些小老师们不仅帮助了学弟学妹，而且也提高了自己的设计能力、动手能力、组织交流能力等。（3）翻转式课堂教学，让学生为主导，师生共同探讨，转变学习方式，破除以往教师“单打独斗”的模式。

（三）实践课程的考核标准改革

传统的实践课程是以设计报告为唯一的考核标准，而根据新课程设计的教学目标，学生成绩应该是多种综合能力的表现。我校采取多种方式考评，分别由实践课程设计报告、样品制作、PPT答辩汇报三部分构成。课程设计报告主要是锻炼学生的团体合作以及分工协作能力，学生的查找资料、调研能力、自学能力、逻辑思维和写作能力，它占总成绩的20%。样品制作主要锻炼学生的动手能力、解决问题能力和创新能力，它占总成绩的60%。PPT答辩汇报主要是锻炼学生的胆量和口头表达能力，它占总成绩的20%。教师将会根据学生在每个环节的表现打分，而总成绩是三个环节成绩之和。

三、總结

根据我校新课程设计的教学目标，本文从课程设计的选题、指导方式、考核标准三个方面进行改革，初步探索建立光电专业实践课程设计的新模式。改革后主要采取的是引导—激发—鼓励的教学方法，它更有利于激发学生的学习兴趣，提高学习效率和各项综合素质，将理论联系实践，促进教学、科研和产业的发展。我们将以教师为主体的课堂教学模式向以学生为主的互动模式转变，强调学生在教学过程中的主体地位，锻炼学生实践动手能力和创新能力，加强学生分析问题和解决问题的能力，进一步提高高校大学生的培养质量，力争在个性化培养、特设化办学上走出一条新路子，提升学校的核心竞争力。

参考文献：

[1]教育部高教司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M]北京：高等教育出版社，1998.

[2]郁道银，蔡怀宇，葛宝臻，李清，陈晓冬.光电信息工程专业建设]的探索与实践[J].光学技术，2007，（S1）：293-294.

[3]刘向东，刘旭，刘玉玲.从高等教育的发展到光学工程类专业研究型人才培养方案再调整的思考[J].光学技术，2007，（S1）：276-277，279.

[4]肖焱山，王飞，何慧灵.光电信息工程专业实践教学体系建设与探索[J].课程教学，2011：164-165.

[5]王艳，胡章芳.光电信息系统课程设计实践[J].科学咨询，2012，（31）：117.

[6]曾水生.光电本科专业实训教学探索与实践[J].佳木斯职业学院学报，2015，（6）：202.

[7]江文杰，谢文科，施建华，马浩统.光电类课程综合设计的教学研究与实践[J].高等教育研究学报，2014，（37）：105.

[8]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].电气电子教学学报，2015，（37）：113.

Abstract：In this paper，in order to train the thinking ability，practical ability and innovation ability of students，we propose some suggestions on reform of teaching contents，teaching modes and assessment methods. And we preliminary build a new teaching model in practice course for photoelectric discipline，so that the students can master more professional knowledge and skills.

Key words：photoelectric discipline；practical course；reform