“多維協同”教學模式在光電類課程中培養學生創新意識的研究

萬洪丹+許吉+施偉華+李培麗

摘要：以當前新時期信息技術對光電子技術領域創新性人才的實際要求為背景，針對光電類課程在教學方式、主體、評價體系等方面的實際問題，提出了以“多維協同”教學模式改進光電類課程教學方法、構建高效課堂。分析了通過教師、學生、教學資源等方面的協同合作來提高課堂教學效果，提升學生自主學習的積極性，為實現光電類高效課堂、培養具有創新意識人才提供有益參考。

關鍵詞：光電子；多維協同；創新意識

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）02-0082-02

當代社會高科技領域創新技術不斷涌現，經濟結構調整加快，社會發展加速進行，已全面步入信息時代。而光子與電子已成為信息的根本載體，聯合國宣布2015年為“光和光基技術國際年”以紀念光技術和應用發展帶給人類文明巨大的進步和對未來社會產生的深遠影響。光電子學科是信息化社會發展過程中將光子和電子相結合形成重要學科。光電子技術領域中，各種新器件、新技術、新應用在不斷涌現。新時期信息技術發展背景之下，我國光電科技發展領域，急需集聚一批具有國際視野和能力的創新型領軍人才[1-3]。

習主席曾提出：“創新是引領發展的第一動力。”人才是創新的根基，創新驅動實質上是人才驅動。大學最根本的職能是人才培養。這不僅是國家構建創新體系對高校的根本要求，也是服務地方經濟和社會發展的現實需要，更是學校自身可持續發展的必然選擇。南京郵電大學光電工程學院以光電子學、光電子器件等為代表光電類課程本身具有專業性較強，內容上涵蓋領域寬泛，所涉及的學科門類較多，概念豐富，推導計算較多等特殊特點。目前課程的教學逐漸形成了一定模式和風格，在教學中取得了一定效果。然而，在長期的教學實踐中發現，提高學生創新意識方面，仍然存在以下問題：

1.教學方式和內容方面：教學方式上，大多采用教師一言堂的方式，容易造成理論與實際脫鉤、缺乏問題引導等，造成了學生學習的主動性和熱情不足；教學內容上，主要以課堂學習為主，學生被動地聽課與做題，最后考前突擊記“重點”。因此，教學方式需要考慮：如何將生機注入課堂，讓學生擺脫不想學的陰影？如何讓學生在了解原理的基礎上，能夠掌握和應用相關技術，開闊視野，培養創新意識。

2.教學主體方面：學生是教學的主體，接受了一套應試教育的學習方式，習慣于通過題海戰術來掌握。這種學習方式割裂了其中的緊密聯系，容易產生以下問題：（1）對實際問題缺乏有準備的頭腦，過于依賴題海戰術。面對復雜的實際問題將無從下手，或者以點蓋全。（2）學習上被動孤立，不善于交流，限制其從事相關研究的職業生涯的發展和創新意識的形成。（3）對基礎知識掌握不系統導致后半程學習困難。相關知識點環環相扣，逐步深入。部分同學前面理論基礎未打好，導致后面在學習具體器件特性與應用時遇到困難。

3.評價體系方面：目前課程考察學生的學習效果的主要方式是期終閉卷考試。這種教學考核方式無法體現學生的綜合素質，無法避免學生的不用心、期末考試臨時抱佛腳、熬夜死記硬背、考完就忘的情況。

由于光電類課程教學內容和教學目標的特殊性，仍然存在教師教與學生學之間聯系不緊密的問題。有限的課堂教學時間重點應該放在哪里，如何提高學生快速吸收和運用知識的能力，都是需要解決的問題。為培養符合新時期信息化社會發展的創新型光電技術人才，仍需要對課程的教學方式、方法進行改進和提升。在總結以往的經驗與不足基礎上，我們運用“協同學”思想，將教與學作為一個系統來考慮。

德國激光物理學家赫爾曼·哈肯創立的協同學理論認為，自然界所有系統都是開放系統[4]。猶如激光器系統，由諧振腔、泵浦、增益介質等不同要素決定的不同振蕩頻率光之間進行競爭、協作和共存，最終通過共振一致，達到相干增強實現方向高度一致的激光輸出。課堂是一個由教師、學生、授課資源所組成開放性的系統，這些因素相互影響、相互促進，共同決定了這個系統的運行健壯性。將多維協同教學模式引入以光電類課程教學當中，其信息流傳遞示意圖如圖1所示：

4.教師與學生的協同：即教師授課與學生學習的協同。通過采用互動式課堂方式，教師關注學生在課堂和課后的體驗、參與、探究、感知、情緒。（1）注重課程課件內容呈現方式的動態性和吸引力，如采用動畫來演示，吸引學生關注。（2）上課前，列出幾個與本節課相關的問題，讓整堂課的教學過程成為基于問題的學習，讓學生帶著好奇心上課。（3）引入專題討論，將教師一言堂變為學生為主體。嘗試兩種方式：教師擬定課程相關綜合性討論題，讓學生在討論交流中更深入地理解相關理論和建立更完整的知識體系；將教師板書答案的習題課變為學生上臺講解習題、討論問題癥結、教師進行總結。（4）鼓勵學生進行課堂和課后的提問。教師和學生通過課后答疑、考前咨詢、考后反饋等方式保持溝通和互動，充分利用先進的通訊、網絡工具進行答疑促進學生的創造性思維。（5）教師發放調查問卷，對教學班同學進行訪問調查，重點了解他們對課程教學的意見和建議，收集學生反饋信息意見。

5.學生與學生的協同：充分發揮不同學生的個性差異性，促進學生之間的學習交流、問題討論和團隊協作能力。（1）在專題討論中，學生以小組為單位，合作完成相關問題所涉及的文獻查閱、歸納整理、理解判斷、制作PPT并口頭匯報。（2）在習題討論中，讓同學進行作業互批，通過發現別人的問題加深印象，培養批判性創新性意識。

6.課程資源的協同：充分結合課上與課后、書本知識和網絡資源的學習。光電子技術是適應信息社會需要而迅速發展的新興分支學科，不少相關器件和技術正在飛速發展。課程內容也應充分體現其前沿性，能夠與時俱進，緊跟科技發展的步伐。要鼓勵學生將書本或者網絡最新前沿相結合，通過課上把握基本理論和知識輪廓，課后積極拓展視野，查閱最新發展動態，結合課上交流，相互促進，保持與最新技術發展與時俱進。

7.教師與教師的協同：教師積極開展教學沙龍或建立教學群，學科相關教師討論教學大綱、課PPT呈現內容與呈現方式以及教學過程中各自遇到的問題；開展集體閱卷，共同評價與分析學生的學習效果和原因；開展相互聽課，積極交流和反饋，保證創新的動力源。

綜上所述，在全球信息化步伐加快發展進程中，急需培養具有國際視野和創新意識的領軍人才，針對現有教學實踐中的實際問題，以培養創新型人才目標，通過教師與學生、學生與學生、教師與教師以及課程資源之間的多維協同教學模式來構建高效、創新型光電類課堂的教學改革，有利于促進實際課堂資源的有機結合，是符合新時期信息化社會發展要求的創新型光電技術人才培養模式。

參考文獻：

[1]眭依凡.大學：如何培養創新型人才——兼談美國著名大學的成功經驗[J].中國高教研究，2006，（12）：3-9.

[2]施開良，姚天揚，俞慶森.創新型人才培養規律和模式的探討[J].實驗室研究與探索，2004，23（3）：1-3.

[3]鐘秉林.國際視野中的創新型人才培養[J].中國高等教育，2007，（3）：37-40.

[4]Haken H，哈肯，復華.協同學：大自然構成的奧秘[M].上海譯文出版社，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