盛斌++賈宏志

摘 要：面向21世紀(jì)，傳統(tǒng)的《紅外物理與技術(shù)》課程教學(xué)，無(wú)論從教學(xué)內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)方式等環(huán)節(jié)，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前本科教學(xué)要求。該文從課程教學(xué)內(nèi)容的改革、教學(xué)方式的創(chuàng)新等方面進(jìn)行了大膽探索，通過(guò)教學(xué)創(chuàng)新形成了一套科學(xué)、合理的紅外物理與技術(shù)專業(yè)課程的教學(xué)方法，有效培養(yǎng)和提升學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：紅外物理 紅外技術(shù) 教學(xué)改革 創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：O434.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）12（a）-0172-02

紅外輻射是一種電磁波，其波長(zhǎng)介于可見(jiàn)光和微波之間，相關(guān)紅外技術(shù)在氣象預(yù)報(bào)、航天遙感、軍事偵查、災(zāi)情預(yù)警等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。紅外物理與技術(shù)主要研究紅外輻射的產(chǎn)生、分布、傳輸、檢測(cè)、紅外光電系統(tǒng)及紅外信息處理等。人類對(duì)紅外輻射的研究始于18世紀(jì)末，紅外物理與技術(shù)在第二次世界大戰(zhàn)后得到迅速的發(fā)展。尤其近幾十年來(lái)，紅外物理與技術(shù)不斷取得新的突破，無(wú)論從器件還是系統(tǒng)，精度和功能得到了提升和拓展，應(yīng)用日益廣泛。

《紅外物理與技術(shù)》是一門光電信息工程專業(yè)本科生的專業(yè)必修課，涉及紅外物理、紅外光學(xué)、紅外探測(cè)器、信號(hào)處理、熱力學(xué)、機(jī)械控制等多個(gè)學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域。通過(guò)數(shù)年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式僅限于課堂授課，教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊，不能緊密結(jié)合最新技術(shù)發(fā)展，大多數(shù)學(xué)生的能力鍛煉途徑單一，僅限于課本知識(shí)和習(xí)題，這對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力的培養(yǎng)非常不利，急需調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高課程學(xué)習(xí)效果。文章結(jié)合該專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)《紅外物理與技術(shù)》課程進(jìn)行改革和創(chuàng)新，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行升級(jí)，取得了一定成效。

1 整合多學(xué)科知識(shí)，增強(qiáng)課程內(nèi)容系統(tǒng)性

宏觀上來(lái)看，紅外物理以電磁波譜中的紅外輻射為特定對(duì)象，研究紅外輻射的產(chǎn)生、傳輸及探測(cè)過(guò)程的現(xiàn)象、機(jī)理、特征和規(guī)律等；紅外技術(shù)以紅外物理為基礎(chǔ)，研究目標(biāo)的紅外輻射特點(diǎn)、探測(cè)與成像、信息處理及應(yīng)用方法等。紅外物理為紅外技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；而隨著紅外技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用，會(huì)出現(xiàn)許多新的物理問(wèn)題和現(xiàn)象，從而驅(qū)動(dòng)紅外物理的研究深入。二者是緊密聯(lián)系，相互促進(jìn)的。《紅外物理與技術(shù)》課程包含的內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)往往分布在《紅外物理》《紅外系統(tǒng)原理》《紅外系統(tǒng)工程》《光電檢測(cè)》和《工程光學(xué)》等多種書(shū)籍中，學(xué)生難以全面掌握，因此在授課過(guò)程中將紅外物理、紅外技術(shù)兩大塊內(nèi)容有機(jī)整合起來(lái)，并加入該領(lǐng)域一些新的理論研究和技術(shù)發(fā)展成果，以利于人才全面素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。不僅可以使理科學(xué)生在掌握扎實(shí)的紅外物理基本知識(shí)的同時(shí)，得到紅外技術(shù)方面應(yīng)用性能力的培養(yǎng)，也可以讓工科學(xué)生在學(xué)好紅外技術(shù)應(yīng)用知識(shí)的同時(shí)，進(jìn)一步夯實(shí)紅外物理的理論基礎(chǔ)，滿足理工融合型課程教學(xué)改革的需要。

2 升級(jí)教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性

探索個(gè)性化的教育手段，改變傳統(tǒng)教學(xué)中“填鴨式”滿堂灌的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)“以教師為本”向“以學(xué)生為本”的“互動(dòng)式”的教學(xué)模式的轉(zhuǎn)換[1]。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)從不同角度進(jìn)行思考，啟發(fā)學(xué)生對(duì)課本、課堂教學(xué)提出質(zhì)疑，觸發(fā)他們的靈感，逐步形成多維度、多角度的思維方式和習(xí)慣，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力[2]。

課堂中，如果老師缺乏引導(dǎo)，包辦太多，學(xué)生缺少互助合作的機(jī)會(huì)，缺少自由探索的空間，無(wú)法參與到教學(xué)思維過(guò)程中，也就無(wú)法體驗(yàn)思維方式和探索知識(shí)的產(chǎn)生發(fā)展過(guò)程，無(wú)形中束縛了學(xué)生的思維發(fā)展，學(xué)生得到的只是一大堆僵死的知識(shí)，失去的卻是更為重要的“觀念、方法和能力”[3]。新型的課堂教學(xué)秩序中，師生關(guān)系應(yīng)該是民主、平等的。老師放下高高在上的姿態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)的引導(dǎo)者。這樣才能使老師在課程教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的號(hào)召力，使教學(xué)不再是枯燥的理智活動(dòng)，而是成為全身心投入、充滿激情的學(xué)習(xí)活動(dòng)。同時(shí)，教師還要充分信任學(xué)生，把學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)徹底還給學(xué)生，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。具體措施如下：在老師組織、引導(dǎo)下學(xué)生主動(dòng)地、富有個(gè)性地學(xué)習(xí)；把大課堂分為若干個(gè)小課堂，讓學(xué)生就某些專題內(nèi)容進(jìn)行分組討論、調(diào)研和報(bào)告，最后組織小組答辯來(lái)評(píng)定小組成績(jī)以及每個(gè)組員的成績(jī)。

在傳統(tǒng)的教育教學(xué)中存在著教育資源分配不均衡的問(wèn)題，課程中多向?qū)W生推薦經(jīng)典的參考文獻(xiàn)、優(yōu)秀的課程教學(xué)網(wǎng)站和學(xué)習(xí)論壇，充分利用信息網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)上的教學(xué)大綱、教學(xué)錄像、課程教學(xué)課件等資源。這樣，學(xué)生不僅可以利用相關(guān)資源進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，還可以了解本學(xué)科研究動(dòng)態(tài)。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生在課后閱讀經(jīng)典文獻(xiàn)和最新研究成果，提高學(xué)生的獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力，緊密跟蹤學(xué)科最新動(dòng)態(tài)。

3 增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，注重參與與創(chuàng)新

優(yōu)化課程體體系，整合課程內(nèi)容，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的比例[4]。課程內(nèi)容設(shè)置上充分體現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，最大限度地實(shí)現(xiàn)對(duì)課程的優(yōu)化，比如設(shè)置與課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力以及處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力；增開(kāi)綜合性、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)[5]。所謂設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，是指學(xué)生根據(jù)教師給定的實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū)，通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、準(zhǔn)備所需光電元件，獨(dú)立進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和搭建，最后書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)踐過(guò)程。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)主體是學(xué)生，整個(gè)實(shí)踐過(guò)程由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)和操作，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題也由學(xué)生自己設(shè)法解決。通過(guò)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，從而提高學(xué)生綜合素質(zhì)。

4 與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合

理工科院校擔(dān)負(fù)著為國(guó)家培養(yǎng)高素質(zhì)專門人才的重要使命，培養(yǎng)出適應(yīng)“廣泛就業(yè)需要”的應(yīng)用型人才，是21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的客觀要求，也是理工科院校在競(jìng)爭(zhēng)激烈的教育市場(chǎng)中立于不敗之地的根本。依據(jù)上海理工大學(xué)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的特色和定位，在開(kāi)展“卓越工程教育”的背景下，通過(guò)“實(shí)踐—?dú)w納—推理—再實(shí)踐”的循環(huán)培養(yǎng)模式，強(qiáng)化工程實(shí)踐，緊密產(chǎn)學(xué)研合作，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，著力培養(yǎng)具有工程背景、為工程領(lǐng)域提供服務(wù)的“工程師”型的創(chuàng)業(yè)人才。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，通過(guò)對(duì)《紅外物理與技術(shù)》課程進(jìn)行改革和創(chuàng)新，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行升級(jí)，有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有利于培養(yǎng)工科學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的作風(fēng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)的提高。

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