研讨式与案例式相结合的教学模式在“光电系统设计”课程中的探索

肖帜 吴开华 陈庆光 祝磊

摘要：本文介绍了“光电系统设计”课程的特点，并提出了研讨式与案例式相结合的教学模式，分析了两种教学模式的特点以及对于研究生教育的优势。在课堂中采用教师作案例讲解并与学生研讨，学生隔堂做专题研讨的模式组织教学活动。该教学模式有助于培养研究生解决问题的能力与创新能力，加强科研能力与学术素养。

关键词：研讨式教学；案例式教学；“光电系统设计”；研究生教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）25-0215-02

一、引言

光电系统是用电子学的方法对光学信息进行处理与控制的系统，它是一种用于接收来自目标反射或自身辐射的光辐射，通过变换、处理、控制等环节，获得所需要的信息或能量，并进行必要处理的光电装置[1]。近几十年来，光电系统在众多领域都取得了广泛的应用，目前我国众多高校都开设了光电类专业，光电类人才的培养日益受到重视。在光电检测类研究生的培养中，“光电系统设计”作为核心的研究生课程，如何保证高质量的教学效果来巩固学生的光电基础知识并提高学生对光电系统的应用能力和设计能力尤为重要。

二、“光电系统设计”课程特点分析

“光电系统设计”是一门综合性很强的专业课程，课程涵盖内容多，覆盖面广，需要学生事先修过“工程光学”、“光电检测技术”、“信号与系统”、“精密机械设计”等课程并具备相关的知识基础。该课程主要结合实际案例，从系统设计的角度讲授与光电检测系统有关的专业知识。如何通过对课程的学习使学生掌握光电系统设计方面的关键环节，并具备初步的系统设计与分析能力是该课程的重点，也是难点。由于该课程是研究生课程，传统的靠教师讲解基本理论的方式并不能达到很好的教学效果和教学质量。国内多位从事“光电系统设计”课程的教学工作者提出了教学改革和设计方案。李树发等从教学内容、教学体系、考核方式的改革出发，用教学内容有机融合、改善教学及考核等方式来提高教学效果及教学质量[2]。钟年丙等就课程内容建設、实践教学内容与教学方法进行改革以加强课程建设[3]。为了保障“光电系统设计”课程的教学质量，提高学生实际设计项目的能力，采用研讨式与案例式相结合的教学方法对该课程进行教学。

三、研讨式教学法及其优势

1997年湖南师范大学郭汉民教授提出了研讨式教学改革来提高高校的教育质量，该教学法引起了关注并得到了广泛的使用[4]。研讨式教学要求教学内容面向过程，强调学生的自主性和参与性。在实际课堂中将讨论、教学和研究进行有机的结合，让学生充分参与到课堂和研究工作中，达到良好的教学效果。该方法对研究生阶段教学有明显的优势，研究生阶段的学习注重创造素质和学术能力的培养，教师着重引导研究生通过查阅文献，研究和建立相应的方法、模型，辅助学生自主学习相关软件工具，从而解决科研问题，获取知识。研讨式教学模式在“光电系统设计”课程中能培养学生多学科交叉解决问题的思维，让学生对于科研的过程有一个系统深入的认识，并加强提升学生的科研能力和创新能力。

四、案例式教学法及其优势

案例式教学法起源于1920年美国哈佛大学医学院、法学院，并在20世纪40—70年代得到了充分实践和完善，案例式教学法引入我国是在上世纪90年代之后[5]。案例式教学法将课本的理论知识与实际应用进行有机结合，让学生对所学知识点有一个具象的感受，从而更容易理解和吸收。这种方式相对枯燥地理论讲解更加生动形象，能充分调动学生的思维和热情，达到更好的教学效果。而对于研究生教育，教师传授给学生的不仅仅是知识，更是获取知识的途径和方法，案例式教学法能很好的推广这种教学理念。案例式教学法基于对实际案例的分析，比理论传授更加直观，有助于研究生透过表象看到实质，让学生感受到所学知识在实际中的应用，从而为以后的深造或者就业指明方向。

五、课堂教学组织

对于课堂教学来讲，同时使用研讨式和案例式教学法可以起到相互补充、相互促进的作用。课程的研讨一方面是针对教师筛选的案例的研讨，另一方面是对于教师提出的一个专题研讨，在研讨过程中学生与教师有充分的互动，并让研讨的结果再次反证所学的知识，举一反三到其他案例中，实现理论和实践过程的转化。

“光电系统设计”课堂的一个模块专题先以教师讲解为主，教师结合实际项目选择案例，例如在讲授光电系统的标定时，选择轮对磨耗检测项目中的线结构光标定与摄像机标定，根据现场的情况设计一套标定方案，从线结构光标定位置参数的选择、标定板的设计，到摄像机标定算法如何选择等，通过案例让学生对模块内容有一个具象的认识，引导学生去学习课本理论知识并掌握相关设计的关键环节，并将所学知识应用到如车牌识别里的摄像机标定等案例中，对需要采取的标定方案进行探讨。专题研讨部分选择隔堂进行，具体专题研讨安排如下表所示。

教师在课堂上将专题研讨学生分为若干小组，每个教学模块上完后，要求学生查阅相关文献资料并制作PPT和撰写报告，每个小组推选一人做汇报，汇报完毕后由该组其余成员进行补充说明，教师对汇报人和该组成员进行提问，并就所述内容讨论答疑。这种方式能充分调动学生的积极性，锻炼学生的文献查阅、资料总结和表述能力，并加深其对知识的理解。在课程最后设置一个综合作业，要求每个学生根据先前所学设计1—2种光电检测系统，并撰写设计报告，最后在课堂上做汇报讲解分析，教师对学生的汇报内容进行提问和考察。学生通过这种综合性研讨和设计锻炼，可初步具备对光电系统设计与分析的能力，使掌握的学习方法更好的为今后的研究服务。

六、结语

本文分析了研讨式教学与案例式教学的优势，并在“光电系统设计”课程中采用研讨式与案例式教学法相结合的方式进行教学，从而提高研究生课程的教学效果。该方式能培养研究生的学习自主能力与创新能力，提高专业素养。

参考文献：

[1]吴晗平.光电系统设计基础[M].北京：科学出版社，2010：1.

[2]李树发，陈春雷.“光电系统设计”课程教学的改革与探索[J].科技教育，2017，（13）：154-157.

[3]钟丙年，宋涛，等.光电系统与设计课程建设改革措施[J].教育现代化，2017，7（31）：53-54.

[4]曾宪皆.试析郭汉民教授的研讨式五步教学法[J].湖南师范大学社会科学学报，1999，5（28）：121-126.

[5]郎永峰，孙文远.研究生案例教学：美国商学院的经验及其启示[J].科教导刊，2016，（1z）：9-11.