光電測試技術課程思政的探索與實踐

陳慶春　王朝霞

摘 要 光電測試技術是一門實用性很強的專業課程，旨在使學生全方面了解和掌握光電測試技術各個層面的知識，能夠結合實際問題運用相關技術進行光電測試系統的分析與設計。緊跟課程思政的教育理念，專業教師們立足立德樹人，通過重構課程知識體系、擴展課程內容、強化實踐教學環節，挖掘光電測試技術課程中蘊含的思政資源，促進課程與思政教育的同向同行，實現知識傳授、能力培養、價值引領三者的有機融合。

關鍵詞 光電測試技術 課程思政 知識體系

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2021.01.056

Abstract Photoelectric measurement technology is a professional course with strong practicability， to enable students to understand and master all aspects of photoelectric measurement technology， and to analyze and design the photoelectric measurement system by using related technologies combined with practical problems. The professional teachers should focus on moral education following the ideological and political education concept. By reconstructing the knowledge system， expanding the course content， strengthening the practical teaching， the professional teachers should excavate the ideological and political resources contained in the photoelectric measurement technology course， to promote the course， and ideological and political education in the same direction. The organic integration will be realized of knowledge transferring， capacity training and value leading.

Keywords photoelectric measurement technology; Ideological and political education; knowledge system

1 光電測試技術課程思政的途徑

1.1立足立德樹人，推進課程思政

立德樹人是高校教書育人之本，是落實全面推進高校課程思政建設的出發點和立足點。老師是學生的鏡子，學生是老師的影子，若要影子正，教師必須自身要正。因此，任課教師應該遵守職業道德、愛崗敬業、嚴于律己、以身作則，為學生樹立良好的榜樣，做到為人師表。同時，還要以學生為本，做好學生的良師益友，加強思想和情感的溝通，積極引導學生發揮主觀能動性，培養良好的思想品德。

1.2重構知識體系，挖掘思政元素

采用辯證思維，以變化發展的視角，重新審視光電測試技術課程在專業課程體系中的定位和教學目標。從光電測試技術的來源與發展入手，探索其在日常生活、醫學、軍事、航空航天等領域的具體應用實例，挖掘絕大部分章節中知識點的思政元素，由點到線最后到面，將專業知識和思政資源融為一體，協同作用、互相促進，使得思政教育以潤物無聲的形式滲透其中。

1.3拓展課程內容，創新教學方法

隨著科學技術日益發展進步，光電測試技術課程內容不再一成不變，教學方法同時也需要創新。光電產業發展迅速，但也面臨著許多問題，針對當前的熱點問題和難點，采用啟發式教學法、項目教學法、PBL問題導向教學法、BOPPPS有效教學法、PAD對分課堂教學法等，以學生為主體，以教師為導向，通過自主學習、分組討論等方式，提出解決方案，不僅充分調動學生的學習積極性，而且培養學生綜合分析問題的能力、提升學生的思維方式和價值觀，實現專業知識學習和思政教育的雙贏。

1.4強化實踐環節，培養科學態度

光電測試技術課程的最終目標是學以致用，使學生能夠結合實際問題，運用相關技術進行光電測試系統的分析與設計。因此，課程教學中應注重理論聯系實際，將光電測試技術融入形象直觀的應用實例當中，開展基本的實驗課程和開放性實驗，引導學生參加各類競賽和創新項目，邀請校企合作專家參與教學活動等多種形式，實行課堂內外、學校內外結合的教學方式，提高學生的學習興趣，拓展教學的時間與空間。學生于實踐中培養嚴謹細致的科學態度、互相協作的團隊精神、互幫互助的奉獻精神、追求完美的工匠精神、改進傳統的創新思維等等。

2 光電測試技術課程思政資源的探索

2.1 光電技術發展的思政教育

光電產業發展迅速，取得了令人矚目的成績。在緒論中通過講授光電產業的地位和發展歷程，擴大學生的國際視野，正確認識中國和世界的發展趨勢。通過介紹光博會中出現的新型光電儀器，讓學生了解激光、紅外、LED、光伏產業的迅速發展，認識許多具有國際先進水平的科研成果，引發學生強烈的民族自豪感和愛國主義精神等核心元素，激發學生的自信心和對專業及課程的熱愛。

光電測試技術的發展離不開偉大科學家們鍥而不舍的科研精神，以講故事的形式，介紹為光電發展做出杰出貢獻的國內外科學家們。光學之父王大珩先生為光學事業奉獻一生，在他的領導下研制出第一臺紅寶石激光器和首臺航天相機;德國物理學家阿爾伯特·愛因斯坦因為“對理論物理學的成就，特別是光電效應定律的發現”榮獲諾貝爾物理學獎;華裔物理學家高錕在“有關光在纖維中的傳輸以用于光學通信方面”作出突破性成就，獲得諾貝爾物理學獎。他們為了尋求真理，不畏艱難，勇于探索，以此激發學生的奮斗和犧牲精神，正確認識歷史使命和時代責任。

2.2 系統知識體系的思政教育

2.2.1 光路設計

發光器件是光電測試系統的基礎，半導體發光器件的正向偏壓促進了載流子的擴散運動，電子和空穴的數量逐漸積累，它們于PN結相遇復合產生光子發光。半導體發光器件的發光原理可以延伸到馬克思主義哲學的量變引起質變，借此引導學生充分認識量變和質變的辯證關系，做到“勿以善小而不為，勿以惡小而為之”。

半導體發光器件的工作原理，從微觀角度所體現的是內部載流子引起光子數量的變化，可以從中發現量子效率特性;從宏觀角度所體現的是偏壓引起的外部效應，可以從中總結出發光亮度的變化規律。從上往下看是宏觀視角，看到的是格局，是胸懷;從下往上看是微觀視角，是具體到一般，具體情況具體分析。無論宏觀或微觀，都有視角盲區，只有二者結合，才能全面地認識事物，潛移默化地引導學生逐漸獲得更高維度的思維和能力。

2.2.2 光電轉換

光電轉換的核心是光電器件，主要有光敏電阻、光電池、光敏二極管和三極管、光電倍增管、固體成像器件（CCD）等，種類繁多，而且每種器件的具體原理、特性、應用場合又有所不同，學習起來容易混淆。因此，在教學中采用前文所述的不同教學方法引發學生的思考與討論，帶著問題和目標去學習，比如哪些光電測試技術促進和保障了新冠肺炎疫情防控，街燈自動點亮和熄滅、電梯自動啟停、手機拍照攝像等所采用的光電器件和原理分別是什么，等等。

每種光電器件有區別也有聯系，比如光電二極管和三極管的特性很相似，但是由于光電三極管具有放大特性，因此兩者的區別主要體現于光電三極管的靈敏度高。通過辯證地分析每種器件的區別與聯系，培養學生辯證思維能力，學會運用辯證唯物主義觀點和方法理解和掌握光電測試技術。

2.2.3 電信號處理

光電轉換后的電信號需要采用檢測電路實現對電信號的測量，常用的光電檢測電路涉及了放大器、濾波器、乘法器、反饋電路等，這些電路中也蘊含豐富的思政元素。濾波器的作用是濾除信號中的特定波段頻率，它是抑制和防止干擾的一項重要措施。在目前復雜的國際形勢面前，特別是后疫情時代，當代大學生需要具備一定的思辨能力，從國家發展和民族復興的高度認識自己、把握自己，正確的人生觀、價值觀和世界觀，強烈的民族自豪感和扎實的理論知識就是我們的正確辨別真偽的武器，有了這些我們不再迷茫。

反饋分為負反饋和正反饋。前者使電路輸出起到與輸入相反的作用，使系統輸出與系統目標的誤差減小，系統趨于穩定。學生可以通過負反饋的方式，以堅定的思想信念消除國際不良思潮帶來的負面影響，穩定思想動態。后者使電路輸出起到與輸入相似的作用，使系統偏差不斷增大，放大控制作用。學生可以采用正反饋的方式，增強社會主義核心價值觀的積極影響，不斷地提升和完善自己。

2.2.4 光電測試系統

本課程學習的最終目標是學以致用，光電測試系統的設計與分析最為重要。光電檢測系統一般由多個子電路和元器件搭建而成，每個電路或元器件的參數都對系統的性能產生一定的影響。例如在三極管放大電路中，只有合適的偏置電阻才能使放大電路正常工作，否則可能出現截止失真或者飽和失真;光電池、光電二極管和三級管都是有極性的，需要接入正確的偏置電壓，它們才能正常工作。每個電路或元器件都可看作系統的成員，它們必須滿足一定的約束條件，必須團結協作，才能夠滿足電路性能的設計要求，學生通過電路設計與分析的耳濡目染，不斷培養團結協作的精神，增強法紀觀念。

2.3 實踐教學環節的思政教育

實踐教學環節是提高學生各種能力的舞臺，更容易融入思政教育。傳統實驗課程教學采取一組兩人的分組實驗形式，要求每位學生兩人分工明確、相互配合，細心嚴格操作儀器設備，認真仔細觀察并記錄實驗數據和波形，分析其中蘊含的特性規律，共同完成實驗任務。為了更好地提高學生參與的積極性，對實驗內容和方式進行創新，利用現有的應用模塊搭建不同功能的光電測試系統，實現智能控制、紅外報警、遙控等功能，與實際應用相聯系，增加實驗的趣味性;開設開放性實驗，依托實踐課題項目，引導學生參加大學生電子設計競賽、智能車設計大賽等等。學生于實踐中認識、學習并運用光電器件，與此同時，提高科學精神，培養團隊協作精神，開拓創新思維等等。

3 結束語

光電測試技術作為測控技術與儀器的重要專業課程，蘊含著豐富的思政元素，將思政教育貫穿于教學的全過程，不僅顯性地傳授學生豐富的專業知識，而且隱性地培養了學生的各項能力，進一步引導學生樹立正確的三觀，實現知識傳授、能力培養、價值引領三者的有機融合，真正達到教書育人的目的。

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