混合式教学模式下光学一流课程改革与实践

摘要：课程是人才培养的核心要素，构建高质量的一流课程有助于提升本科教育的整体水平。光学课程是物理学专业的核心课程，该课程对培养学生科学思维方法和追求真理、勇攀科学高峰的责任感具有基础性地位和作用。光学课程组坚持以学生学习为中心，产出导向为目的的教学理念，依据专业人才培养目标完善课程教学目标，通过课程思政达到思政育人目标。基于超星泛雅教学平台构建线上线下混合式课程教学模式和课程评价体系，开展了具有一定挑战度的线上线下混合式教学改革与实践。经过教学改革实践，学生们的实践能力和创新思维能力得到有效培养，教学质量显著提升。

关键词：线上线下混合式；光学；课程思政；教学改革实践

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.20.089

1线上线下混合式课程建设方案

光学课程需紧紧围绕学生的专业培养目标，完善课程教学目标，构建新的课程教学模式和课程评价体系，改善传统的教学模式和考试方式中的不足，提高学生的学习主动性和积极性，突出培养学生的综合实践能力和创新思维能力，从而提升本课程的教育教学质量。

1.1依据人才培养方案，完善课程目标

根据我系2022版《物理学专业人才培养方案（师范类）》，结合物理学专业学生的培养目标修订光学课程的教学大纲。课程教学大纲立足“为党育人、为国育才”教学目标，细化“家国情怀”“个人品格”和“科学观”思政要求，提出课程的4个学习目标：（1）能够了解光学在科研、生产和实践中的应用，使学生能够胜任传播光学相关前沿科学动态工作，学会解决光学问题的思想和方法，能够树立科学的理想信念。（2）能够掌握波动光学、几何光学的基本概念和基本规律，了解光与物质的相互作用，理解光的量子性，培养学生分析问题、解决问题、进行创造性思维的能力，为后继课程奠定基础。（3）能够运用所学的知识解释生活中的光学现象，能够胜任中学有关光学知识的教学工作。能够整合光学的知识点，解决日常生活中的光学问题。（4）能够使学生养成自主学习习惯、具有自我管理能力，培养学生实事求是、勇于探究的科学精神和辩证唯物主义世界观。

1.2创新教学方法，激发学习主动性

依据由“以教师教为中心”的传统教学模式向“以学生学为中心”的混合式教学模式转变的思想。教学方法在原先通过课堂讲授法为主的基础上，采用在线信息技术的教学为辅，植入了直观导入法、讨论法、项目式学习法，引导学生发现和构建知识。通过信息技术扩展教学资源让学生能够提前自学，提高课堂效率并为学生提供更多的讨论答疑机会，逐步实现以教师教为中心到以学生学为中心的转变。

1.3挖掘课程思政元素，提升育人能力

“立德树人”是我国高等教育在新时期发展的一个突出特点和主题，它是培养具有中国特色的优秀人才的根本所在。教学内容从注重专业理论知识和应用知识的讲解，增加了光学仪器发展历史，科学人文精神，前沿技术、现代社会需求等介绍。实践能力方面，通过实验操作锻炼学生具备发现、分析并创新性解决光学系统中实际问题的能力，通过软件培训使学生具备从事光学设计及制造的工程应用能力；在思想品德方面，通过讲述著名科学家的故事培养学生严谨求实的科学态度、刻苦钻研的学习作风和独立思考的科学研究精神；在价值观方面，通过信息技术培养具有良好的社会责任感及良好的职业道德的社会主义建设者和接班人。

1.4坚持多元化课程考核，建立过程性课程评价体系

在线上线下混合式教学模式中，要注重教学评价方式的多元化及过程性评价。全面考核学生的学习效果不仅要基于课程内容进行设计，还要注重把握课后反馈。课前查阅资料，参与讨论；课上探究式讨论，随堂提问；课后完成线上测验及作业，通过学习通平台，客观真实地反映了学生对课堂知识的掌握效果，对错误率高的知识点可针对性解答。这种精细化的组织体系不仅可以弥补网络教学监控的短板，更能较好地帮助学生克服在线学习中的懈怠、拖延问题，帮助学生提升自我管理的能力，增强学生学习的积极性和自信心。

2线上线下混合式课程教学设计

教学活动与组织是实现从教师传授到学生获得的途径，为提高学生学习质量，创造良好的学习环境。只有全面设计课前、课中及课后的教学活动才能让学生深度参与课程学习，激发学生的探索欲。具体的教学活动设计如下。

2.1课前任务设计

教师课前如何导入新课，激发学生对知识进行探索的欲望直接影响后续课堂学习效果。具体新课导入法如下。1.讨论法，教师在课前将讨论话题发布在学习通，让学生查阅资料并发表意见，锻炼学生观察事物发展规律，提炼事物主要特征的能力。2.直观导入法，教师让学生观察使用光学仪器及元件后所产生的光学现象，引起学生学习探究光学仪器结构、原理和特性的兴趣，以及提高学生对光学知识的综合运用能力和深入剖析问题的能力。3.任务驱动法，利用在学习通中已建设的科学家的典型事迹、先进光学技术等栏目，设置任务点引导学生了解科学前沿技术，进行课程思政，激发学生对科学研究的热爱及探索精神。

2.2课堂教学活动设计

按照“两性一度”的规定，课堂教学的有效实施将会大大提升学生的学习成绩。我们应该把握好“两性一度”的精髓，将课程的知识结构提升到更加丰富、具有创造力、具有挑战性的水平，使他们更好地投入到学习之中。表1清晰地展示了“望远镜”这一节知识内容的课堂教学设计流程，通过教师与学生有效的互动过程，实现了将传统的授业解惑与现代的探究相结合的双向交互，真正做到“以学生为中心”的教育思想。

2.3课后复习与拓展

项目式教学法即教师通过学生反馈了解课程中较难理解的部分光学理论或光学现象，设置不同难易程度的APP设计任务，学生自行组队选择设计内容基于COMSOL多物理场软件开发“光的偏振”“单缝衍射”“全反射”等可视化实验仿真APP，提高学生分析问题能力、综合实践能力、创新思维能力。

2.4多元化过程性教学评价体系

混合式教学模式的教学方法更注重学生在整个学习过程中的参与度。借助学习通完善的精细化的组织体系，可以给学生与老师、学生之间提供交流平台，详细记录学生在课程学习过程中的参与度，如讨论次数、任务点完成数、章节测验、作业、测试等完成度。这种完善的评价体系可以弥补线下教学不能实现与所有学生进行的交流，还能详细记录每个学生课上参与度的缺点。目前学生在课堂上的注意力、思维活跃程度，思想政治受教育程度，人生观、价值观建立的程度还不好度量，今后需进一步改进评价方法。

3总结

经过教学创新改革后，学生有效掌握了重要的工程理论基础及软件操作技能，了解到现代科学前沿技术，体验到科学技术对人类文明发展的重要作用，激发起学生学习的强烈兴趣，树立了正确的人生观、价值观，为将学生培养成德智美全面发展的新时代大学生奠定了基础。教与学是相互促进的，教学方法改革需要老师的知识更全面，对老师的专业技术及信息技术使用能力提出了更高的要求，老师的教学能力也得到了明显提升，教师和学生相互成长。线上线下混合式教学方法在光学课程中的使用，学生整体学习效果较好，对于理科专业的课程教学具有推广应用价值。

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