肖幟 吳開華 陳慶光 祝磊

摘要：本文介紹了“光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程的特點(diǎn)，并提出了研討式與案例式相結(jié)合的教學(xué)模式，分析了兩種教學(xué)模式的特點(diǎn)以及對(duì)于研究生教育的優(yōu)勢(shì)。在課堂中采用教師作案例講解并與學(xué)生研討，學(xué)生隔堂做專題研討的模式組織教學(xué)活動(dòng)。該教學(xué)模式有助于培養(yǎng)研究生解決問(wèn)題的能力與創(chuàng)新能力，加強(qiáng)科研能力與學(xué)術(shù)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：研討式教學(xué)；案例式教學(xué)；“光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”；研究生教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）25-0215-02

一、引言

光電系統(tǒng)是用電子學(xué)的方法對(duì)光學(xué)信息進(jìn)行處理與控制的系統(tǒng)，它是一種用于接收來(lái)自目標(biāo)反射或自身輻射的光輻射，通過(guò)變換、處理、控制等環(huán)節(jié)，獲得所需要的信息或能量，并進(jìn)行必要處理的光電裝置[1]。近幾十年來(lái)，光電系統(tǒng)在眾多領(lǐng)域都取得了廣泛的應(yīng)用，目前我國(guó)眾多高校都開設(shè)了光電類專業(yè)，光電類人才的培養(yǎng)日益受到重視。在光電檢測(cè)類研究生的培養(yǎng)中，“光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”作為核心的研究生課程，如何保證高質(zhì)量的教學(xué)效果來(lái)鞏固學(xué)生的光電基礎(chǔ)知識(shí)并提高學(xué)生對(duì)光電系統(tǒng)的應(yīng)用能力和設(shè)計(jì)能力尤為重要。

二、“光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程特點(diǎn)分析

“光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”是一門綜合性很強(qiáng)的專業(yè)課程，課程涵蓋內(nèi)容多，覆蓋面廣，需要學(xué)生事先修過(guò)“工程光學(xué)”、“光電檢測(cè)技術(shù)”、“信號(hào)與系統(tǒng)”、“精密機(jī)械設(shè)計(jì)”等課程并具備相關(guān)的知識(shí)基礎(chǔ)。該課程主要結(jié)合實(shí)際案例，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度講授與光電檢測(cè)系統(tǒng)有關(guān)的專業(yè)知識(shí)。如何通過(guò)對(duì)課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并具備初步的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析能力是該課程的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。由于該課程是研究生課程，傳統(tǒng)的靠教師講解基本理論的方式并不能達(dá)到很好的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。國(guó)內(nèi)多位從事“光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)工作者提出了教學(xué)改革和設(shè)計(jì)方案。李樹發(fā)等從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)體系、考核方式的改革出發(fā)，用教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融合、改善教學(xué)及考核等方式來(lái)提高教學(xué)效果及教學(xué)質(zhì)量[2]。鐘年丙等就課程內(nèi)容建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法進(jìn)行改革以加強(qiáng)課程建設(shè)[3]。為了保障“光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目的能力，采用研討式與案例式相結(jié)合的教學(xué)方法對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)。

三、研討式教學(xué)法及其優(yōu)勢(shì)

1997年湖南師范大學(xué)郭漢民教授提出了研討式教學(xué)改革來(lái)提高高校的教育質(zhì)量，該教學(xué)法引起了關(guān)注并得到了廣泛的使用[4]。研討式教學(xué)要求教學(xué)內(nèi)容面向過(guò)程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主性和參與性。在實(shí)際課堂中將討論、教學(xué)和研究進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，讓學(xué)生充分參與到課堂和研究工作中，達(dá)到良好的教學(xué)效果。該方法對(duì)研究生階段教學(xué)有明顯的優(yōu)勢(shì)，研究生階段的學(xué)習(xí)注重創(chuàng)造素質(zhì)和學(xué)術(shù)能力的培養(yǎng)，教師著重引導(dǎo)研究生通過(guò)查閱文獻(xiàn)，研究和建立相應(yīng)的方法、模型，輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí)相關(guān)軟件工具，從而解決科研問(wèn)題，獲取知識(shí)。研討式教學(xué)模式在“光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程中能培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科交叉解決問(wèn)題的思維，讓學(xué)生對(duì)于科研的過(guò)程有一個(gè)系統(tǒng)深入的認(rèn)識(shí)，并加強(qiáng)提升學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力。

四、案例式教學(xué)法及其優(yōu)勢(shì)

案例式教學(xué)法起源于1920年美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院、法學(xué)院，并在20世紀(jì)40—70年代得到了充分實(shí)踐和完善，案例式教學(xué)法引入我國(guó)是在上世紀(jì)90年代之后[5]。案例式教學(xué)法將課本的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)有一個(gè)具象的感受，從而更容易理解和吸收。這種方式相對(duì)枯燥地理論講解更加生動(dòng)形象，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維和熱情，達(dá)到更好的教學(xué)效果。而對(duì)于研究生教育，教師傳授給學(xué)生的不僅僅是知識(shí)，更是獲取知識(shí)的途徑和方法，案例式教學(xué)法能很好的推廣這種教學(xué)理念。案例式教學(xué)法基于對(duì)實(shí)際案例的分析，比理論傳授更加直觀，有助于研究生透過(guò)表象看到實(shí)質(zhì)，讓學(xué)生感受到所學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用，從而為以后的深造或者就業(yè)指明方向。

五、課堂教學(xué)組織

對(duì)于課堂教學(xué)來(lái)講，同時(shí)使用研討式和案例式教學(xué)法可以起到相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)的作用。課程的研討一方面是針對(duì)教師篩選的案例的研討，另一方面是對(duì)于教師提出的一個(gè)專題研討，在研討過(guò)程中學(xué)生與教師有充分的互動(dòng)，并讓研討的結(jié)果再次反證所學(xué)的知識(shí)，舉一反三到其他案例中，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐過(guò)程的轉(zhuǎn)化。

“光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課堂的一個(gè)模塊專題先以教師講解為主，教師結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目選擇案例，例如在講授光電系統(tǒng)的標(biāo)定時(shí)，選擇輪對(duì)磨耗檢測(cè)項(xiàng)目中的線結(jié)構(gòu)光標(biāo)定與攝像機(jī)標(biāo)定，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況設(shè)計(jì)一套標(biāo)定方案，從線結(jié)構(gòu)光標(biāo)定位置參數(shù)的選擇、標(biāo)定板的設(shè)計(jì)，到攝像機(jī)標(biāo)定算法如何選擇等，通過(guò)案例讓學(xué)生對(duì)模塊內(nèi)容有一個(gè)具象的認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)課本理論知識(shí)并掌握相關(guān)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到如車牌識(shí)別里的攝像機(jī)標(biāo)定等案例中，對(duì)需要采取的標(biāo)定方案進(jìn)行探討。專題研討部分選擇隔堂進(jìn)行，具體專題研討安排如下表所示。

教師在課堂上將專題研討學(xué)生分為若干小組，每個(gè)教學(xué)模塊上完后，要求學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料并制作PPT和撰寫報(bào)告，每個(gè)小組推選一人做匯報(bào)，匯報(bào)完畢后由該組其余成員進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明，教師對(duì)匯報(bào)人和該組成員進(jìn)行提問(wèn)，并就所述內(nèi)容討論答疑。這種方式能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，鍛煉學(xué)生的文獻(xiàn)查閱、資料總結(jié)和表述能力，并加深其對(duì)知識(shí)的理解。在課程最后設(shè)置一個(gè)綜合作業(yè)，要求每個(gè)學(xué)生根據(jù)先前所學(xué)設(shè)計(jì)1—2種光電檢測(cè)系統(tǒng)，并撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告，最后在課堂上做匯報(bào)講解分析，教師對(duì)學(xué)生的匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和考察。學(xué)生通過(guò)這種綜合性研討和設(shè)計(jì)鍛煉，可初步具備對(duì)光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析的能力，使掌握的學(xué)習(xí)方法更好的為今后的研究服務(wù)。

六、結(jié)語(yǔ)

本文分析了研討式教學(xué)與案例式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，并在“光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程中采用研討式與案例式教學(xué)法相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)，從而提高研究生課程的教學(xué)效果。該方式能培養(yǎng)研究生的學(xué)習(xí)自主能力與創(chuàng)新能力，提高專業(yè)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳晗平.光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社，2010：1.

[2]李樹發(fā)，陳春雷.“光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程教學(xué)的改革與探索[J].科技教育，2017，（13）：154-157.

[3]鐘丙年，宋濤，等.光電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)課程建設(shè)改革措施[J].教育現(xiàn)代化，2017，7（31）：53-54.

[4]曾憲皆.試析郭漢民教授的研討式五步教學(xué)法[J].湖南師范大學(xué)社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào)，1999，5（28）：121-126.

[5]郎永峰，孫文遠(yuǎn).研究生案例教學(xué)：美國(guó)商學(xué)院的經(jīng)驗(yàn)及其啟示[J].科教導(dǎo)刊，2016，（1z）：9-11.