曲芳++王錦
摘要:以工科專業(yè)《物理光學》為例,探討了以學生為本的教學理念在課程教學中的應用。以應用型人才培養(yǎng)為目標,合理安排教學內容,弱化理論推導,強調分析應用;將翻轉課堂作為課堂教學的有效補充,使學生具備自主學習的能力;通過啟發(fā)、探究等教學方法,使學生構建科學研究觀,學會分析問題、解決問題的方法;重視課后的反饋和指導,使傳統(tǒng)課堂得以延伸。以學生為本的教學理念可以充分調動學生的積極性、主動性,引導學生自主學習,增強學生對知識的理解、分析和應用能力,是實踐創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的前提。
關鍵詞:物理光學;翻轉課堂;以學生為本
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2018)02-0225-02
高等院校承擔著培養(yǎng)高等專業(yè)人才、發(fā)展科技文化、促進社會主義現(xiàn)代化建設的重大任務,提高教學質量是高等教育發(fā)展的核心任務。然而,目前我國高校的課堂教學存在諸多問題,如授課時間集中、教學方法單一、教學手段呆板等,造成課堂氣氛沉悶,學生學習積極性不高,自主學習能力不足。因此,探索適合高校的教育教學方法,設計以學生為本的課堂教學環(huán)節(jié),引導學生主動學習,是調動學生學習積極性,提高課堂教學質量,培養(yǎng)合格人才的前提。
《基礎光學》課程是電子科學與技術、光信息科學與工程兩專業(yè)的學科專業(yè)基礎課。課程以物理光學為主,理論性強,對學生的物理分析能力和數(shù)學運算能力要求較高,而這往往是工科生的弱項;另外,課程知識點繁多、公式難于記憶,加之學生課后鞏固不足,會出現(xiàn)課上明白、課后糊涂的現(xiàn)象。對于理論性較強的課程,傳統(tǒng)“填鴨”式的“教”,會使學生產生厭學情緒,課堂學習效果差,若課后缺乏及時的反饋與指導,會造成學生跟不上進度,放棄課程的學習。所以,因材施教,合理安排課堂授課內容,是激發(fā)學生學習積極性的前提;注重課后的反饋與指導,借助于網(wǎng)絡平臺,使傳統(tǒng)課堂得以延伸,是學生自主學習的保障。本文以物理光學光的衍射為例,探討了以學生為本的課程教學設計,學生通過自主“學”得到答案,變被動接受為主動探究,取得較好的學習效果。
一、立足學生的專業(yè)背景,合理安排教學內容
以物理光學第二章第三節(jié)《夫瑯禾費単縫衍射》為例[3],傳統(tǒng)教學思路為:(1)求解在平面波前作用下衍射光強的分布函數(shù);(2)根據(jù)函數(shù)繪制曲線;(3)了解衍射理論在光學測量中的應用。其中,理論運算為課堂教學的前提和重點。由于推導過程運算量大,教師在有限的課時內進行數(shù)學推導既影響教學進度,又無法顧及到各層次學生的接受程度,造成部分學生聽不明白,學不透徹,從而產生厭學情緒,課堂教學效果不佳。所以,教學內容的安排應以學生的專業(yè)特點為前提,將結果分析和實際應用作為課堂教學的重點,以培養(yǎng)學生的分析能力、觀察能力和應用能力。
二、借助于網(wǎng)絡環(huán)境,引導學生自主學習
課程將理論運算翻轉課堂,一方面可以減輕教師課堂教學的壓力;另一方面可以滿足學生個性化、深度化的學習要求,做到隨時、隨地、反復學習,使學有所得??梢?,基于微課的翻轉課堂是課堂教學的有效補充,可以使學生養(yǎng)成主動學習的學習習慣。
三、引導啟發(fā),使學生掌握科學的思維方法
基于以學生為本的課堂教學理念,通過“教”的啟發(fā)、引導,使學生積極思維、主動探索,實現(xiàn)主動“學”會知識、掌握技能,體現(xiàn)“學”的主體地位。利用啟發(fā)式、演示式、分組探究式教學方法,使學生參與到教學中,通過主動地分析問題、解決問題,建立科學的思維方法。
唯物辯證法認為人的認識過程是一個從感性到理性,再由理性到感性的循環(huán)往復、不斷深化的過程。感性認識是建立理性認識的基礎,兩者相互滲透、相互包含,是辯證統(tǒng)一的整體??茖W實驗的演示,圖片、模型的展示,是學生建立感性認知的有效方式之一。
由于課堂實驗條件的局限,課程利用VC++編程軟件,編程實現(xiàn)夫瑯禾費衍射模擬實驗環(huán)境,如圖1所示。利用現(xiàn)代教育技術演示光的衍射實驗,實驗現(xiàn)象形象生動、清晰可見,借助聲、光的雙重刺激,會加深學生的印象。采用實驗教學法,通過引導學生觀察實驗現(xiàn)象,總結實驗規(guī)律,以激發(fā)其深入探究的學習興趣。
透過現(xiàn)象究其本質,將感性認識上升到理性高度,是進行科學研究的重要思維方法。學生由實驗得到以下結論:(1)中央亮條紋的光強強于其他各級亮紋;(2)中央條紋的寬度是其他各級條紋寬度的兩倍;(3)相鄰亮紋之間分布著暗條紋;(4)條紋寬度隨波長的增大而增大;(5)條紋寬度隨縫寬的增大而減小。
根據(jù)光強分布公式(1),通過求極值運算,以驗證以上實驗結論。
以小組為單位,進行探究式教學,是學生自主學習的有效方式之一。教師需要合理安排小組成員,并設置考核機制,用以考查成員對于討論成果的貢獻,以鼓勵學生積極參與,激發(fā)學生的團隊合作意識和集體榮譽感。探究式教學法離不開教師的引導,即教師需要首先為學生設定正確的思維路徑,在此基礎上由學生通過運算、分析、討論、總結,以完成理論知識的學習,學會分析問題、解決問題的方法,理論分析結果如圖2所示。
綜合運用了演示、探究等啟發(fā)式教學方法,引導學生觀察現(xiàn)象,分析原因,完成從感性認識到理性認知的升華。根據(jù)現(xiàn)象探究本質,再利用本質分析現(xiàn)象,這是自然科學的研究思路和方法,課堂教學思路與科學探究思路的吻合,可以使學生在學習的過程中感悟科學研究的方法,為學生深入探索,發(fā)展創(chuàng)新性思維奠定基礎。
四、以學為本,注重交流,實現(xiàn)課堂的延伸
學生對教師授課的反饋和評價,有利于教師改進教學方法,提高教學質量;教師對學生存疑的及時指導,有助于學生更準確地掌握知識、激活思維、保持強烈的求知欲、培養(yǎng)良好的學習習慣。
隨著移動通訊設備的普及,構建于公共網(wǎng)絡平臺之上的微信、微博、QQ等互動軟件為師生間的交流提供了廣闊的平臺。借助于網(wǎng)絡平臺的課后指導,是課堂教學的有效延伸。
五、結論
教學離不開教師的“教”與學生的“學”,其中“學”為主體,“教”為主導。在應用型大學的本科教學中貫徹實施以學生為本的教學理念,以激發(fā)學生的興趣為出發(fā)點,以培養(yǎng)學生的能力為目標,以鼓勵學生自主學習為途徑,使學生樂學、會學,以體現(xiàn)教育的價值。
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