信息光學實驗教學現狀與改革探索

羅勁明 羅裕霞 邱錦煒

摘要：信息光學實驗是嘉應學院光電信息科學與工程專業獨立開設的一門專業實驗課程。針對這門實驗課程的開設現狀，作者結合自身教學實踐，分別從教學內容、教學方法和評價機制三個方面提出可以改善的方法，為應用型本科專業建設提供新思路。

關鍵詞：信息光學;改革;應用型

中圖分類號：O438.1? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）52-0156-02

近年來，國家鼓勵地方高校加快轉型步伐，推動高等教育改革和現代職業教育體系建設不斷取得新進展[1]。嘉應學院屬于省屬普通本科師范院校，應用型人才的培養是學校教學改革的重點方向，而重視實驗教學，提高實驗教學質量，是應用型本科專業建設的基礎。因此，充分利用現代信息技術推進實驗課程內容和教學方式方法改革，突出以社會需求和學生就業為導向，著力培養學生的實踐能力和創新精神，是實現應用型人才培養的重要途徑[2-4]。

信息光學實驗是嘉應學院光電信息科學與工程專業獨立開設的一門專業實驗課程，具有較強的綜合性和技術性。因此，要使學生能夠充分掌握信息光學原理內容，并與工程實踐相結合，這一實驗課程有著非常重要的作用。

一、信息光學實驗課程教學現狀

1.教學內容方面。信息光學實驗主要分為驗證性實驗和綜合設計性實驗，前者以加深學生對所學知識的理解，掌握實驗方法與技能為目的，是驗證課堂講授的原理、理論或結論的實驗;后者則是指給定實驗目的、要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗，能夠充分培養學生的創新能力。由于實驗教學場所的限制，信息光學實驗目前開設了8個實驗項目內容，包括6個驗證性實驗，2個綜合設計性實驗，可見仍以驗證性實驗為主，綜合設計性實驗相對偏少。

2.教學方法方面。受實驗教學條件的限制，信息光學實驗均采用分組方式進行，每個實驗項目只能同時開設2組，每組由3—4名學生組成并合作完成一個實驗項目。這一分組模式一方面導致任課教師無法對每個學生的操作過程實時監督和指導，導致個別學生操作不規范、偷懶、不重視實驗等現象。這種教學模式培養出的學生動手和創新能力參差不齊，難以實現應用型人才的培養目標。另一方面，實驗操作分為教師講解和學生操作兩部分，但大部分學生的學習積極性較低，對老師依賴性太強，并且由于光學實驗的搭建具有復雜性，課時數有限，教師實際講解過程中留給學生獨立思考的時間太少，無法激發學生的學習熱情以及培養學生的自學能力，導致很多學生忽視原理，按部就班，機械性操作，對實驗持敷衍了事的態度。由此可見，探索和改革實驗教學方法對實現應用型人才的培養目標至關重要。

3.成績評價方面。信息光學實驗課程的考核評價包括三部分：實驗預習、實驗操作和實驗報告。出于課時有限、分組實驗等原因，教師很難在課堂上把握每個學生的預習程度和實際操作能力，因此傳統的信息光學實驗課程考核就只能依賴于實驗結果，根據提交的實驗報告作為最終的考核成績，這樣出現了大量實驗報告抄襲現象，無法有效體現學生的實驗和創新能力?？傊斍敖虒W模式下培養出的學生動手能力、創新能力與應用型人才培養目標差距甚遠。

綜上，目前的信息光學實驗教學模式并不能完全適應應用型本科人才的培養需求，有必要深層次地從實驗教學內容、教學方法和評價方式等方面進行改革，探索出科學有效的實驗教學模式。

二、信息光學實驗課程的改革探索

針對以上現狀，如何在有限的教學時數內有效完成信息光學實驗課程的教學任務，提高應用型專業學生的實踐能力和創新能力，筆者根據自身的教學實踐對此進行了探索。

1.豐富實驗教學內容，引導學生應用思維。綜合設計性實驗是培養學生創新能力和綜合素質的關鍵，但在目前的實驗課程教學中，仍以驗證性實驗為主，綜合設計性實驗為輔。以筆者擔任的本科一年級普通物理實驗和本科三年級信息光學實驗為例，在教學中發現本科一年級的學生對綜合設計性實驗項目的學習興趣普遍高于驗證性實驗項目，然而經過2年多的驗證性實驗操作，在本科三年級信息光學實驗課程的自選實驗中，僅有個別學生選擇綜合設計性實驗，而大部分選擇了相對容易的驗證性實驗，這充分說明了在平時實驗中如果缺乏教師的引導，學生一旦習慣了機械性操作，缺乏獨立思考，必將嚴重削弱學生的實驗積極性。因此，在保證課時數充足的情況下，應該充分整合實驗項目的種類和內容，不應過于強調以量取勝，而應以綜合設計性或應用性實驗為主，輔以必要的驗證性實驗，不斷引導學生觀察和思考，培養應用型專業人才素質，這點是非常重要的。

2.改革實驗教學方法，提高學生實踐能力。傳統的信息光學實驗教學以教師講解、學生操作為主，課堂上學生往往只是按照實驗講義和教師的授課要求機械地去完成規定的實驗任務，教學模式比較單一，極大抑制了學生進行科學思考和激發創新思維的原動力。大部分學生重操作輕原理，實驗之后也極少思考實驗的結論有什么意義，導致實驗操作技能和創新能力較差，這是實驗教學遇到的最大問題。

因此，信息光學實驗可根據實驗項目的不同隨機抽取學生進行原理講解，構建“以學生為主體、以教師為主導”的教學模式，實驗原理和實驗操作兩手抓，達到實驗課程的培養目標。同時，在適當增加應用型綜合設計類實驗的前提下，可將一個大的實驗項目根據實際情況分成若干階段或組成部分，學生根據實驗項目大小合理搭配組員數，進行分工合作。這一模式一方面可培養學生的團隊精神，杜絕分組實驗導致個別組員偷懶的現象，另一方面還可以達到培養每個學生實驗能力的目的。

3.完善實驗教學評價標準，激勵學生的學習積極性。傳統的實驗教學以實驗報告為主要考核材料，如書寫是否規范，結果分析是否合理，而對學生的實際操作能力則難以量化考核和準確評價。這一評價方法簡單，但缺乏激勵機制，無法科學地評價學生的掌握水平，導致學生只重視實驗操作的結果而忽視實驗原理及過程，抄襲現象嚴重。為了充分調動學生學習的積極性，培養動手和創新能力強的應用型人才，必須改革完善課程考核體系，將實驗考核貫穿整個實驗教學過程。

信息光學實驗課程現有的考查方式是實驗預習占30%、實驗操作占30%、實驗報告占40%。實驗預習主要看預習報告的完成程度，此外還可以在進實驗室前隨機增設幾個實驗相關問題，檢查學生預習的認真程度，這一環節可適當減小占分比;實驗操作主要考查學生搭建裝置、基本操作的規范性，可采取“組內自評+不同組互評+教師評價”結合模式，盡管組內互評可能會擔心失去合理性，但考慮到實驗項目屬于分工合作，而且有教師監督，實際結果仍然能夠較為準確地反映學生的實際操作能力，這一環節可適當增加占分比;最后的實驗報告應注重實驗結果的處理及結論思考，對抄襲現象應予以嚴肅處理。這一考核方式可以全面評價學生對該門課程的掌握程度，增強學生對實驗課的重視程度，調動學生的學習積極性。

三、結論

通過分析我校光電信息科學與工程專業信息光學實驗課程的開設現狀，結合自身教學實踐，提出應增加綜合設計性實驗內容，引導學生應用思維，通過改革實驗教學方法，實現“原理”和“操作”兩手抓，提高學生專業實踐能力，并進一步完善實驗教學評價標準，提高學生的學習積極性。教學無止境，只有與時俱進，不斷進行實驗教學的改進和完善，才能不斷提高應用型本科專業學生的實踐和創新能力。

參考文獻：

[1]教育部，發展改革委，財政部.關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見[Z].中華人民共和國國務院公報，2015.11.20.

[2]石開云，鄒曉川.應用型本科院校有機化學實驗教學改革實踐與探索[J].化學教育，2016，37（16）：34-42.

[3]王玉新，王艷，孫中皋，等.應用型大學物理實驗教學體系的構建與實踐[J].教育教學論壇，2018，（6）：129-131.

[4]江旻珊.工程光學實驗教學的研究與探討[J].教育教學論壇，2016，（3）：219-220.