孫文軍，劉曉杰，牛 麗，姚秀偉

（哈爾濱師范大學 物理與電子工程學院，黑龍江 哈爾濱 150025）

引言

“光學”課程是物理學專業(yè)必修課中的核心課程。課程主要學習光的傳播與成像、光學儀器、干涉、衍射、偏振及光電子學基礎等內(nèi)容，使學生系統(tǒng)掌握光的基本概念、原理、性質(zhì)、規(guī)律及典型光學問題的分析與求解方法，從而認識光的波粒二象性，激發(fā)學生學習物理的興趣，提高應用物理知識分析解決問題的能力。課程以實驗為線索，應用各種理論對實驗結(jié)果進行解釋，強調(diào)理論和實驗的相互統(tǒng)一，特別注重光的干涉、衍射等理論與實驗結(jié)果在生產(chǎn)、生活和科技中的應用。

傳統(tǒng)的“光學”課程教學過于注重知識傳授，評價方式過于依賴期末考試，不利于能力與素質(zhì)的綜合培養(yǎng)，更不符合高等教育教學改革的相關要求。為了實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)與價值塑造的同頻共振，“光學”課程依據(jù)OBE理念及師范專業(yè)認證相關要求，從以下五個方面進行了整體改革。

一、教學理念

教學理念決定教育教學改革方向，決定教學活動、考核評價方式的選擇與實施［1］。師范專業(yè)認證的核心理念是學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進，要求課程教學團隊依據(jù)課程所支撐的畢業(yè)要求指標點及支撐權(quán)重合理制定課程目標，以課程目標的達成為導向合理安排教學內(nèi)容與活動、教學方式與方法及相應的考核評價方式，撰寫達成評價報告，分析課程目標的制定、教學實施與考核評價是否合理，提出整改措施并做到持續(xù)改進。同時，要求課程教學團隊依據(jù)學生的學習成果產(chǎn)出，不斷優(yōu)化教學內(nèi)容與活動、教學方式與方法，強化實踐，不斷激發(fā)學生的學習興趣與學習潛能，逐步實現(xiàn)以“教”為中心向以“學”為中心的轉(zhuǎn)變，促使學生知識、能力與素養(yǎng)的全面提高。

二、課程目標

根據(jù)物理學專業(yè)給出的“光學”課程對畢業(yè)要求指標點的支撐關系（見表1），同時考慮知識、能力、素養(yǎng)的綜合培養(yǎng)，經(jīng)課程教學團隊多方調(diào)研與研討、多次修訂與改進，最終確定可教、可學、可評價、可達成的“光學”課程目標如下。

表1 課程目標與畢業(yè)要求指標點的支撐關系（部分）

課程目標1：能夠理解并掌握幾何光學與物理光學的基本概念、原理、規(guī)律、邏輯分析方法，能解釋生產(chǎn)生活中遇到的光學現(xiàn)象，辯證地認識光的本質(zhì)，加深對理論與實踐辯證統(tǒng)一的認識。

課程目標2：能夠構(gòu)建光學知識體系，列舉課程中物理模型、科學思維方法及有利于形成正確“三觀”的實例，并以小組合作形式進行匯報，培養(yǎng)團隊協(xié)作意識和自主學習能力。

課程目標3：能夠分析、求解各類典型光學問題，解答基礎物理中光學的相關問題，不斷反思訓練，提高分析解決物理問題的能力，樹立終身學習理念。

三、育人方式

根據(jù)物理學專業(yè)制定的課程思政教育大綱（見圖1），深挖“光學”課程中的思政元素，建立“光學”課程思政教育資源大綱，構(gòu)建“光學”課程的思政教育資源庫，設計“光學”課程思政教學案例，優(yōu)化課程教學方式，夯實課程育人功能［2-7］。從以下7個方面設計與實施“光學”課程思政教育（見圖2）：（1）光學發(fā)展史，激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)時代使命感和民族自信心等；（2）光學相關傳統(tǒng)文化，增強學生文化自信和民族自豪感等；（3）光學新進科學技術(shù)，增強學生民族自信心和對社會主義制度優(yōu)越性的認同等；（4）光學中蘊含的馬克思主義基本觀點，如普遍聯(lián)系、對立統(tǒng)一、質(zhì)量互變、現(xiàn)象與本質(zhì)等；（5）相關科學家故事及其感人事跡，培養(yǎng)學生科學精神及愛國主義精神等；（6）光學小組實驗，培養(yǎng)學生團隊協(xié)作意識、反思訓練意識和語言表達能力等；（7）學科專業(yè)競賽，培養(yǎng)學生科學思維方法、創(chuàng)新意識等。

圖1 物理學專業(yè)課程思政教育大綱

圖2 “光學”課程思政總體設計

四、教學方式

為保障課程目標的有效達成，課程開課初首先進行學情調(diào)研與分析，主要了解學生在中學階段對光、光學的認知情況。經(jīng)學情統(tǒng)計分析了解到學生已掌握高等數(shù)學基礎及電磁學的基本理論，但對光的理解與認識參差不齊，個別學生對光的認識一無所知。

根據(jù)“光學”課程的特點及基本學情，以學生為中心，以問題為導向，采用“線上線下+課內(nèi)課外”混合教學模式。其中，線下教學多采用案例式、探究式教學，如望遠鏡能否看到無窮遠的物體；玻璃作為透明介質(zhì)膜能否看到干涉條紋等。適當運用信息技術(shù)模擬物理現(xiàn)象，如劈形膜、牛頓環(huán)等干涉原理與干涉現(xiàn)象等。適當采用演示設備演示物理現(xiàn)象，如課上演示光柵衍射、偏振光的轉(zhuǎn)化、檢驗與干涉現(xiàn)象等。適當采用雨課堂進行測試，實時掌握學生的學習效果及相關能力的達成情況。

線上教學分為課前與課后兩個環(huán)節(jié)。學生課前主要通過國家級光學精品資源共享課在線學習，并完成教師布置的學習任務與文獻查閱任務。課后主要通過小組討論、合作完成教師布置的課外小組實驗、作業(yè)、課程設計等。定期安排翻轉(zhuǎn)課堂即小組匯報討論課，主要包括小組合作實驗、小組調(diào)查報告、小組課程設計、小組知識體系構(gòu)建等，采取課上匯報、學生互評、教師點評等形式進行，并提交小組作業(yè)。

五、考核評價方式

以“產(chǎn)出導向”為引導，考核評價學生的學習成果是否達成［8］。課程教學團隊根據(jù)課程目標、教學內(nèi)容及教學方式，對考核評價方式做了重要調(diào)整（見圖3）。調(diào)整后考核評價方式主要包括結(jié)果性評價（占總成績的50%）、過程性評價（占總成績的30%）及表現(xiàn)性評價（占總成績的20%）。其中，結(jié)果性評價主要包括期末考試；過程性評價主要包括課堂討論與表現(xiàn)（占總成績的5%）、作業(yè)（占總成績的5%）、測試（占總成績的10%）、期中考試（占總成績的10%）等；表現(xiàn)性評價主要包括課程設計（占總成績的5%）、知識體系構(gòu)建（占總成績的5%）、小組實驗（占總成績的10%）。

圖3 課程考核評價方式

結(jié)語

根據(jù)師范專業(yè)認證的理念、標準及要求，針對傳統(tǒng)的教學方式、考核評價方式、育人方式等存在的不足，實施了包括教學理念、課程目標、教學方式、考核評價方式、育人方式等“五位一體”的整體改革，并做到不斷優(yōu)化、持續(xù)改進。實踐證明，“光學”課程的“五位一體”改革可以不斷激發(fā)學生的求知欲、探索欲，提高學生課堂討論參與度，活躍課堂氣氛，大幅度提高教學水平和學習效果，能夠?qū)崿F(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)及價值塑造的高度融合?！肮鈱W”課程改革不僅提高了教育教學質(zhì)量，而且相關改革方法與經(jīng)驗可為其他師范院校的課程教學改革提供有價值的參考與借鑒。