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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇光學課程論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
2教材選用方面
目前,該課程的上課講義主要是根據清華大學袁國良老師編寫的《光通信原理》,再結合其他通信類的參考書編寫而成。該書對光通信原理的介紹雖比較系統,但是書中很多章節存在混亂的現象。如第三章介紹光纖的基本特性,但在第五章中再次介紹光纖溫度特性和機械特性。光電檢測器件也存在類似的現象,在第四章中介紹光電檢測器的工作原理和主要要求以及光電檢測器的工作特性,而第五章再次介紹光電檢測器件,雖然兩章節中介紹內容并不重復,但是這樣授課過程中學生會覺得有些亂。雖然在實際課堂上已將內容調整并對其內容進行了擴充,但是畢竟沒有配套的講義,學生學起來還是有些不方便。與此同時,光纖通信領域科技發展日新月異,這本書缺少該學科最新的研究方向和前沿熱點問題的介紹,如藍光信息存儲技術和白光照明等目前的熱點問題。這顯然很難引起學生的學習興趣和熱情。
3課程改革舉措
結合學校2012版培養計劃,根據我校光信息科學與技術專業學生的特點和人才培養目標,該課程的現行教學體系和內容應做必要調整,教學方法和教學手段上也要進行必要的改革,從而保證課程教學質量的有效提高。
3.1整合課程內容,調整課程結構
首先以形象的圖像介紹整個光通信系統的組成部分,讓學生了解光通信的系統結構。其次簡單介紹光通信系統組成的每個部分,先講解光通信中的主要有源和無源的光器件,光纖的組成和傳輸原理,然后把通信的光端機、光調制等基本內容盡可能地縮小課時快速介紹完畢,這樣可以盡量避免與其他課程的重復,從而讓學生產生新鮮感。然后重點集中討論數字光通信系統,闡述如何設計光纜線路損耗預算和怎樣考慮光纜線路中的各種類型的噪聲源,多向學生介紹電信、數據通信方面的新發展、新思路,以開闊學生的眼界。這些改革為我們完成基本的教學任務提供了保障。同時鑒于袁老師課本中存在的章節混亂的情況,我們擬調整課程結構。課程的新結構首先從光通信的整體出發,從宏觀上使學生了解光通信整體的基本知識和要求,把握零件和整體的關系。從簡易的連接入手,到復雜網絡為課程重點,把握各種光通信的特點,為培養學生應用能力奠定良好基礎。
3.2分層實踐教學,構建實踐平臺
光纖通信原理課程是一門理論性及實踐性很強的課程,隨著光纖通信與實際應用的結合越來越密切,僅僅在課堂上講授基本的理論知識遠遠不能滿足實際需求,必須加強和改進光纖通信課程的實踐環境教學內容,突出本課程重實踐、強能力的培養特色。實驗建設和實驗教學的重視和完善,有利于培養和提高通信工程類大學本科生的應用能力、創新能力和科研能力。首先,實踐教學過程中采用了分層次的實踐教學模式,根據學生理論知識學習情況及動手能力分組分層進行教學。動手能力一般的學生完成基礎實驗訓練,動手能力較強的學生增加綜合設計型、創新型實驗教學內容,逐步構建了“基礎型、綜合設計型、創新型”的三級式分層次實踐教學體系。其次在學校的相應經費支持下,鼓勵學生根據所學內容搭建小型的光通信系統,讓學生自己動手操作整個光通信系統的組成并了解實現通信需要注意的事項,如光纖損耗對中繼距離的影響設計,色散對中繼距離的影響等主要影響光通信性能的因素,讓學生在動手操作中尋找評價光通信性能的指標等內容。這樣充分調動了學生的積極性,不僅鞏固了所學知識,還培養了學生的動手操作能力、觀察能力及分析解決問題的能力,有效地提高光纖通信原理課程的教學效果。
3.3探索新的評價體系,改革考試模式
學生學習評價的目的是促進學生知識、技能以及情感、態度、價值觀等方面的發展。發掘學生多方面的潛能,了解學生發展的需要和發展優勢,增強學習的自信心。評價還要客觀、全面地反映教學的實際情況,為改進教學提供真實、可靠依據的作用。結合學校2012版培養計劃,根據我校光信息科學與技術專業學生的特點和人才培養目標,主要從以下幾個方面,探索新的有利于學生個性發展的評價體系:(1)豐富評價內容。改變過去只重視知識,忽視綜合素質和個性發展的評價。應從知識、能力、過程、方法、情感、態度、價值觀等方面進行綜合評價。在考試試題的內容上減少死記硬背的題目,增加實際操作技能、實驗技能的考察。(2)改變評價方法。改變過去那種考試、測驗的單一評價方法。可采用觀察法、調查法、報告法(提供相關學習參考資料,讓學生撰寫筆記或學習報告)。(3)增加操作性和實驗性評價比重。在“光纖通信”的實驗課評價體系中我們要注重學生操作過程和規范性的評定。測驗考試評價應增加考核學生的應用知識分析、解決實際問題的能力和創造性思維能力的權重。
中引入國外研究性學習教學理念,精簡廣告學理論課程學時根據廣告專業人才培養目標需要,為了培養具備扎實的理論基礎、實踐動手能力強的應用型專業人才,在廣告學理論課授課過程中不應注重理論知識體系的完整性,而是重點講授學生進行廣告實踐時必備的核心理論知識,改變教師“一言堂”的教學方式,培養學生研究性學習的主動性及興趣,幫助學生掌握適合自己的學習方法,提高學生的學習熱情。
2.編寫適合應用型廣告學專業
學生的廣告學理論與實務教材在編寫廣告學教材時,應打破以往廣告學教材的知識體系,要以廣告活動的發生順序安排章節內容,以廣告調查、廣告策劃、廣告創意、廣告文案寫作、廣告媒體策略為重點章節,幫助學生更好地理解與掌握與廣告活動密切相關的理論知識內容。
3.建設廣告學網絡課程
改革廣告學課堂教學方法運用現代化教學理念與方法,以廣告學課程為試點,改革廣告學專業課程教學模式,通過廣告學網絡課程建設推進廣告學課程教學方法改革,使網絡課程與課堂教學緊密結合、相互配合、互為補充,在網絡課程與教學過程中引入大量國外的優秀獲獎廣告作品,開拓學生視野,有效地提升學生的專業能力與素質。第一,建設廣告學網絡課程,在網上相關教學資源。將廣告學教學大綱、教學計劃、教案、課件、案例、習題等教學資源在廣告學網絡課程上進行,供學生閱讀及學習使用。第二,向學生講明廣告學課程學習與廣告學網絡課程使用方法。在每學期開學之初即通過網絡課程向學生通知,告知學生使用網絡課程進行學習的方法,要求學生充分利用網絡課程中課前預習、課件與案例、課后延伸三個文件夾進行學習,要求學生在上課前閱讀相關資料,帶著想法走入課堂,多討論、多發言、多動手、多實踐,真正使學生成為課堂的主體,教師對網絡課程中已經展示過的案例不做重復的播放與講解,直接請學生運用所學理論知識對案例進行分析與點評,以提高學生的學習興趣與熱情。課后要求學生利用案例延伸文件夾進行課后復習,進一步理解課堂講授的理論知識,提升課堂的教學效果。第三,完善并充實廣告學網絡課程內容,引入大量中外優秀的廣告案例。根據廣告學課程的特點與教學需要,運用微信媒體建設廣告Style訂閱號,并開設微博與之進行綁定,即使將中外廣告行業經典與行業前沿最新案例通過訂閱號向同學展示,使學生可以自主地選擇用手機或是電腦收看廣告案例,開拓學生的視野,使學生及時掌握國外廣告行業最新的創意理念與專業技術,提高學生的創意水平,使學生更加熱愛廣告專業。第四,鼓勵學生充分利用網絡課程進行學習與討論,提升學生的學習熱情與效果。要求學生充分利用網絡課程,學生討論及教師答疑模塊進行互動與交流,將自己收集的案例與作品進行展示與點評,使學生在討論中加強對專業理論知識的理解與掌握水平,提高學生靈活運用所學知識進行案例分析、解決行業實際問題的能力。第五,通過問卷調查與訪談相結合的方式,調查并掌握學生使用網絡課程的情況,針對網絡課程與教學方法存在的問題及時做出調整。為了進一步加強廣告學網絡課程建設,推進課堂教學改革,廣告學專業定期通過調查問卷與訪談相結合的方式,對廣告學課程教學方法改革與廣告學網絡課程使用情況進行調研,及時聆聽學生對廣告學課堂教學與網絡課程的相關看法及使用體會,撰寫調研報告分析存在的問題并提出解決方案,為進一步建設網絡課程,改革課堂教學方法提供參考與依據。
二廣告學網絡課程建設與教學方法改革的作用
通過廣告學網絡課程建設與教學方法改革,有效地解決了課堂授課時間的局限性,更好地培養了學生開展研究性學習的興趣及能力,充分開發及利用了廣告學網絡課程的功能,提高了學生對網絡課程的認識,使網絡課程與課堂教學相互配合、優勢互補,充分發揮網絡課程學習的交互性、共享性、開放性、協作性和自主性的優勢,及時將中外廣告行業前沿最新案例引入廣告學教學中,開拓學生視野,使網絡課程真正成為課堂的延伸,發揮教師的指導作用,引導學生通過對典型案例進行思考研究,得出自己的結論,同時將表面看似不同的案例與所學理論知識相互關聯,找出解決這一類問題的共同方法,使學生掌握研究性學習的方法,并且通過網絡課程培養學生選擇自己感興趣的專業問題進行研究性學習的習慣,幫助學生掌握適合自己的學習方法,養成良好的學習習慣,讓學生在大學期間更好地理解及掌握專業知識和技能,在走上工作崗位以后依然能夠運用這種學習方法不斷學習中外廣告行業最新的知識,更好地適應用人單位及社會對于專業人才的要求,使學生受益終身。
1.1大多數學生對理論課認知錯誤,使課堂效果大打折扣
為數不少的大學生認為現在是市場經濟,市場經濟講求務實,而理論是務虛的,市場經濟需要的是專門人才,能掌握過硬技術就行了,理論枯燥死板,沒什么用處。廣播電視專業的學生更是認為,會拍會剪,懂技術就行了,不需要什么理論基礎。所以上課時很多學生都熱衷于扛著機器到處去搶新聞、去拍新聞。事實上,廣播電視專業及廣播電視新聞學是研究廣播、電視及互聯網等大眾傳播媒介新聞信息傳播的基本理論與基本方法的新聞學應用專業,廣播電視專業的培養要求中就提到“學生主要學習基本原理和新聞學、廣播電視學、以及與廣播電視有關學科的基本理論和基礎知識,受到廣播電視新聞采訪、寫作、編導、播音、節目主持等方面的基本訓練,具有廣播電視節目策劃、編輯、采訪、管理等方面的基本能力。”可見廣播電視專業對學生的要求是理論與實踐并行,用廣電、新聞學的基本理論打基礎,樹立專業意識和素養,是掌握實踐能力的重要環節,否則就是“根基不牢,地動山搖”。大多數的學生都意識到了廣電實用技能的重要性,但是對理論卻不重視。上課不聽,認為理論毫無用處,與實踐無關,割斷理論與實踐的關系,從而使課堂效果大打折扣。
1.2學習的性質與傳統的教學方式使學生喪失了學習的興趣與熱情
學習是一種緊張調動身心的活動,在這過程中,學生會感覺到累、緊張及不適,這是學習的固有屬性,這就使得學生更傾向于休閑娛樂,而很少主動學習,而課堂學習又進一步加劇了一些被動性,使學生更難進入學習狀態。這時候,就應該發揮教師以及教學方式的優勢,但是,現今還有許多教師堅持傳統教學方法,比如上廣播電視新聞概論時,他們還是以書本和自己的教案為基礎,死扣書本、教案,案例枯燥老舊,形式沉悶,感染不了學生,在廣電這個與媒體有關的專業,很少或甚至不用新媒體呈現,有些教師最多只安排了ppt,這樣的教學方式打破不了學習的消極性質,無法令學生提起興趣,更別提提高課堂效果,這時候,就難免會有學生會開小差了。
1.3學生缺少課堂學習自,主體地位被忽視
許多課堂和教師都忽視了學生在課堂上的自。學生應該是課堂的主人,而不是被灌輸者,有些教師在上廣電新聞概論的時候,總是自己“獨霸”課堂,無論是理論還是案例,都使學生像是一個旁觀者和被迫接受者,這樣學生當然找不到在課堂上的存在感,從而對課堂失去興趣,消極對待。理論課與實踐課最大的區別在于,實踐中,學生可以自己動手,他們可以發揮自己的優勢和潛質,能激發自己的興趣,而理論課則不然,全是概念和硬知識,使學生很難找到學習的,這時,教師如果不注重學生的學習自,不提高學生的主體地位,課堂效果將會越來越消沉,最后甚至發展到學生對老師產生看法的地步。
2影響廣電專業學生課堂積極性的因素
從上面存在的幾個問題,我們可以大致了解到若干影響廣電專業學生課堂學習積極性的因素,其中主要有以下三點。
2.1廣電理論課本身的性質
上文也提到過理論課的特殊性。但廣電專業相對偏于實踐,所以很多學生的興奮點在于實踐,加之廣電理論課自身的相關知識都能在實踐中或多或少進行學習,這些因素使得廣電理論課更加形同“雞肋”。
2.2教師的自身因素及課堂影響力
這一因素是最重要的。常言道“沒有笨學生,只有笨老師”,老師對學習、尤其對課堂的影響至關重要。老師對課堂的態度,老師的性格及課堂策略都至關重要。廣電專業理論課作為人文社科類課程,要更加凸顯人情味,老師在強調新聞的人情味和社會責任時,如果能用自身獨特的方式和形式,就會極大提高課堂影響力,從而提升課堂效果。
2.3社會學環境的影響
當然,課堂效果出問題,不只是課業本身、老師甚至是學生的問題,更主要的是社會大環境的熏陶。在當前的社會環境下,整體忽視理論,有些人只有在實踐中碰壁后,才意識到理論的重要性。當前社會以經濟建設為中心,人們越來越現實,越來越不注重學習理論,甚至輕視理論,這大大地影響了理論課堂的學習效果,因為,毒已入心。
3提高廣電專業理論課課堂學生積極性的方法
3.1利用多種手段構建豐富有趣的高效課堂
要提高學生的課堂學習積極性,首先要在課堂教學方法上下功夫,避免傳統理論課教學的枯燥、沉悶,改變傳統課堂教學方法的固定模式,創建豐富有趣的高效課堂。對于廣電專業來說,更需要利用多種手段,多種媒體形式,使課堂內容更豐富的同時,提高學生的興趣。“高效課堂”這個詞,在中學階段就已經提出來,意在提高課堂教學中學生的積極性,提高學生的學習效率,從而取得更好的課堂效果。在大學廣電專業理論課中,甚至是所有大學課業中,“高效課堂”也彌足重要,它能夠很好地調動各方面課堂資源,盡可能大地影響和調動學生積極性,感染學生,這在傳統課堂中是沒有的。學生在豐富有趣的高效課堂上,能夠接觸到理論的另一面,同時教師利用自己的功力和人格魅力,使得理論煥發新生。構建豐富有趣的高效課堂,關鍵是利用多種手段,用多種手段來表現理論課的魅力,吸引學生,這不僅僅限于用個多媒體,用個ppt就行了,這只是表面的教學工作,最主要的是廣電專業老師,要會利用新聞、電影視頻,音樂等多種藝術形式來表現。如在上廣播電視新聞概論的時候,授課老師可以播放與內容相關的影片和音樂,當講到各種電視類型及發展史的時候,教師可以播放CCTV、BBC等著名媒體所制作的相關紀錄片,在講到中國電視的發展史的時候,教師可以播放在歷史上很重要的作品片段,在講廣電制作的理論課時,可以利用對比影片的方法來解釋畫幅、鏡頭等相關知識,講到電臺相關知識的時候也是一樣,可以用幾個典型的國內外電臺節目,如《美國之音》和《央廣之聲》來說明電臺節目相關的理論知識,在講到新聞理論及新聞關的時候,可以利用一些名家講座和專題報道來提高學生注意力,可以利用主旋律音樂來烘托氣氛。教師在上課前和上課間隙,也可以播放一些時下流行的歌曲和娛樂視頻來調節氣氛,提高學生積極性。在上到一些與廣電歷史和時代性有關的理論課時,教師甚至可以找出自己以前收藏或保存的相關物品,比如磁帶、老式收音機等,展示給學生觀看,讓學生對這段知識和歷史更感興趣。廣電專業理論課雖然是理論,但與實踐有極大關系,教師可利用相關案例,關注和表現時下熱點問題,并結合語言的組織,幽默感的把控,講課形式的設計,來使課堂更加豐富有趣,這樣,才能使學生感到新鮮有趣而不厭倦,從而提高學生學習的積極性。
3.2積極與學生互動,提高課堂的自主性
前文提到學生的自以及學生的課堂地位對學生課堂積極性的影響。每一個人都渴望被重視,都希望在一個特定的場合中體現自己的存在感,如果在有可能或應該產生存在感的時候,沒有被重視和發現,整個人就會陷入到一種消極、無生機的狀態中,從而對當時環境里的任何事都不感興趣。所以,我們要在課堂上提高學生的自主性和地位,讓他們做“課堂的主人”。要提高學生的自主性,關鍵就是積極與學生互動,我們在上廣播電視專業理論課的時候,要會就概念和案例跟學生交流互動,走下講臺,傾聽學生的話,傾聽學生對這個媒體和與這個媒體相關問題的看法,讓學生都重視課堂這一段時間所討論的問題知識,讓學生對這個知識發表見解。課堂討論也是一個很重要的方式,它能讓自完全抓在學生的手里。通過知識和案例的小組討論,學生能融入課堂,找到存在感,激發學習的興趣。廣電教師還可以進行隨堂小訓練,提高學生們的注意力和參與度。比如講到廣電編輯時,可以讓大家隨堂寫東西;講廣電的特點時,可以讓同學談談自己與廣電的小故事等。互動和課堂討論,是提高學生積極性的重要手段之一。
3.3引導學生對理論產生重視和理解
理論是枯燥的、無味的,但這只是它表面性質的表現之一,實際上,理論在人類發展史上起著重要作用。理論推動實踐,有多少大事都是在優秀理論的指導下才能成功的,就以廣電專業理論來說,從事廣電事業,只懂技術,不懂得廣電的發展脈絡、基本原理、理論體系以及現狀,是很難在實踐中取得成就的,只懂技術不懂理論,在廣電體系里難以生存,因為廣電的基本工作,比如攝影、剪輯都有一套嚴密的理論嵌套。所以,教師要引導學生認清現實,注重理論的重要性,引導他們多看一些專業類書籍,同時引導他們關注時事,關注與廣電專業相關的現實事件,讓他們將事實與理論相結合,更好地理解理論,體會理論的現實意義和重要性,讓他們理解理論,不討厭理論,從而提高他們在理論課堂上的積極性。
4總結
課堂是教學的主陣地,良好的課堂效果是教學成功的一半,課堂效果提升的關鍵在于提升學生的積極性。在現代這個教育環境、社會環境復雜因素日益增多的情況下,更要注重調動廣電專業學生課堂積極性,實現這一目標的關鍵在于以學生為主,讓學生自己在課堂這個教學的主陣地上樂于、勇于打好屬于自己的硬仗。
作者:李杰鋒 單位:廣西大學新聞傳播學院
參考文獻:
[1]劉進華,廣播電視編導專業理論課的教學思考[J].電影評介,2014(18).
二、廣告學專業教學中包裝設計課程的建設的建議
(一)教學理念的更新
包裝設計是與市場及產品非常貼合的課程,這需要我們在包裝設計課程過程中加強對市場的勘探了解。作為以現代設計為導向的設計課程,不論我們在設計理論中,還是實踐操作中,現代包裝發展階段和發展狀況都要了然于心,而且這個過程是不斷發展不斷跟進的。這也是對于設計類課程教學來說最基本的要求之一。這并不是簡單的幾分問卷調查,也不是紙上談兵,這需要在教學過程中引導學生了解現代市場發展,還要在生活中做個“有心人”,才能夠真正的做到包裝設計的現代化,做到包裝的超前設計。課程教學需要把握包裝設計在課程體系中的定位。包裝設計并非孤立地做好保護產品和視覺美觀就夠了,它在廣告學專業中是作為一個環節一個鏈條存在的。課程教學需要帶動學生宏觀得觀察包裝設計的意義并思考包裝設計要與企業品牌的關系,將包裝設計課程與其他課程融會貫通。將“以人為本,從實際出發”的理念注入教學設計。“綠色包裝”等環保觀念在包裝設計發展中常被提及,實際上有些設計也已經將此付諸市場。但如何在教學實踐中做到“以人為本,從實際出發”還是一個挑戰。有些學生在錯誤的引導下盲目地追求“綠色包裝”,結果導致設計成品甚至比非“綠色”更昂貴。這種形式主義在教學中確實需要我們深思,正確引導,避免這種狀況的發生。
(二)課程結構的調整
要想為學生設計創新型人才培養模式,必須將豐富的知識內容教學與實踐制作教學視作同等重要。包裝設計課程需要引導學生多方面地實踐操作,包裝設計教學并不能止于學生的電腦樣稿或者手繪概念圖,它需要學生熟悉相應的材料和工藝,熟悉包裝制作的各個環節和流程,尤其是在課程中后期,實踐制作起著至關重要的作用,它決定了學生是否將包裝理論知識轉化成設計能力并提高了設計素養,最終這些專業知識通過實踐環節將有利于他們今后所面臨的實際問題。
二、在廣告設計這一課程中理念轉變的探討與研究
高校中不少課程都有著一個共同的現象,那就是“紙上談兵”。顧名思義,也就是在教學當中,更加重視的是理論的教育教育,這種理念急需轉變,當今社會所需高校畢業生應該是能于、敢于創新與實踐的,商場如戰場,可以說是需要高校學生在畢業之后能夠“真刀真槍”上“戰場”的,所以在堂課上如何才能夠讓我們的學生成為真正的“戰士”,如何才能讓學生具有開闊的思路進而勇于創新與實踐,這正是我們現如今最需要改變的教育理念。將廣告設計的理論與實踐相結合進行教育、教學,正是教育理念所要進行探討和研究的重中之重。在以往的一些廣告設計的教學設計中,要求往往是只要學生設計的精美一些,版式、字體等設計的美觀即可,這就缺少了實踐這一理念指導下應有的與市場需要相連接環節。應進行市場需要的調查與研究,適應當今企業發展的需要,“閉門造車”只會導致與現實與市場更加嚴重的脫離,再完美的設計如果離開了市場這一試金石,都只會成為溫室中的花朵。所以,在高校的教學理念當中,教師一定要在傳道授業解惑的同時,孜孜不倦地鼓勵學生不斷地提高自己的實踐能力,教會學生面對市場、面向社會,綜合地利用所學知識與市場實際需要向聯結,學活廣告設計這一課程。
三、在廣告設計這一課程中教學方法的探討與研究
在教學當中,應當應用教師傳統的教學方法與多媒體教學相結合這一方式進行教學。首先,我們先來看一下教師教授為主的教學方法。在廣告設計這一課程中,有些教師常常“照本宣科”,依據教材一一講解,由教師向學生們講授廣告設計的內容,要求學生逐個掌握。首先要承認這樣的一教師講解為主的教學方法有其不可替代的必要性,比如大量的關于廣告設計的知識點可以在十分有限的教學課堂時間當中傳授給學生,這對于學生來說能夠提高他們掌握知識的效率,這也是一種學生獲得知識的最簡單與最直接的方法之一。教師會將整個廣告設計的整體知識結構宏觀地傳授給學生,這樣就在很短的時間內讓學生獲得了系統的、大量的知識。除了最傳統的教學講授法外,還可以讓學生成為課堂的主體,如教師可以事先設計好教學問題,這些問題都是能夠啟發學生靈感與創意的特定問題,然后讓學生針對這一問題給出自己的理解與意見,教師從旁給予正確的引導。這種以學生為主體的教學模式更有利于學生積極踴躍地進行創造性、發散性的思維活動,不僅僅可以調節好課堂的教學氣氛,更有利于培養學生的創造力。除了傳統的以教師為主導的講授法外,可以適當運用以學生為主體的討論法。討論式教學法強調教師為了實現一定的教學目標,精心的、預先的準備能夠啟發學生的特定問題,然后引導學生進行辯論與思考。讓學生對某一文學問題發表自己的意見,給予他們獨立思考的機會以及培養他們的創新能力。在討論過程中,教師應該對學生的討論結果進行系統的總結,對正確的理解與想法給予肯定,對錯誤的進行及時改正,然后再給學生闡釋自己對這一問題的見解,從而正確地對學生進行引導。這樣,在整個討論的過程當中,教師積極地進行引導,學生積極踴躍討論,教學過程中氣氛會非常活躍,更加有益于學生發散性思維的培養以及教師對學生知識的傳授。其次,我們來對多媒體教學對廣告設計這一課程的影響。不只是廣告設計這一課程需要多媒體這一教學模式進行,高校中很多課程都可以運用多媒體教學進行課堂的輔助教學,高校教師更應該多多的積累這一方面教學的經驗來不斷地完善廣告設計這一課程教學的整體質量。所以就要求教師在備課的過程當中,力爭在多媒體教學的輔助之下,使每一節課都豐富精彩。精心地制作課件已經設計教學的環節,很好地利用網絡是十分必要的。在課件的制作當中,教師一定要將教材內容的總體性把握好,將其中宏觀的知識點用十分清晰的思路表現出來并且貫穿于整個課件之中。傳統的教學模式對于學生來說可以定義為一種理性的認識的話,那么可以說,在多媒體的教學過程當學,就是一種感性的認識過程,這種感官性刺激很強的教學方法無疑會是學生提高學習的興趣,從而提高了廣告設計這一課程教學的教學質量。因為使用多媒體教學的優點不言而喻:它既直觀又清晰,既生動又富有趣味。既然如此,教師就更加應該利用計算機多媒體進行教學提高學生學習興趣,也正符合這個利用電腦來傳播文化與文明越來越普及的社會。知識通過學生的所有感官,如聽覺、視覺以及感覺等等都給予了強烈的刺激,使知識更深刻地大大腦記憶。為社會培養出更加優秀的人才是高校教學的根本任務。應該穩步不斷的、積極的提高高校的教育教學質量,能夠越來越符合當今經濟社會發展的必然要求。可以說教學是一門科學,有其合理的教學理念,正是要遵循這樣的教學的內在規律來建立一種有效的課堂教學機制。也可以說,教學具有美學價值,所以教學又是一門藝術,而這種美得價值一定有待于教師引導學生去發現、領悟。通過上述的關于高校藝術專業廣告設計這一課程教學改革的研究與探討,更加能夠深深地體會到改革的必要性,以及理論與實踐相結合的必要性。這使高校學生們對廣告設計這一課程有了一個全新的以及全方位的理解與體驗。作為高校教育者,正是應該不斷地進行探索,不斷努力地提高學生的綜合藝術的素質,加強學生進入社會后工作的實踐能力,成為社會所需的真正人才。
四、新時代新科技對廣告設計的影響的探索
當下科技發展日新月異,社會也隨之發生變化,這些變化深深影響了各個行業,廣告設計專業也深受影響。首先網絡時代的來臨改變了人們的生活方式以及信息的傳導方式。網絡時代使信息高度自由高度膨脹化,隨之而來的廣告媒體也發生的劇烈的變化,新媒體新渠道新的廣告傳播方式也逐漸產生。例如網頁追蹤廣告、微博廣告、微信銷售平臺、網絡電商等等都是廣告專業發生著劇烈的形態變化。隨之而來的廣告設計專業的教學模式也應該與時俱進,充分去了解使用這些新興的網絡媒體傳播方式,使學生的知識結構能夠緊跟時代的步伐,只有這樣學生畢業后才能夠具備現當代社會人才市場需求的競爭力。其次大數據時代來臨,作為調查和統計的大數據系統具有高度的自由行和準確性,數據充分廣泛,在當下的廣告設計教學模式當中應該充分發揚大數據時代的統計特點把廣告市場調研及信息匯總充分御用大數據的技術特征,緊跟時代的步伐。再次鼓勵廣告專業學生的創業精神,已小微企業為創業基礎,突出創意、創新等創業新特點,以小搏大,運用現當代的科學技術給創業注入新的活力。在創新創業的過程中突出新的管理模式,已團隊為創業基礎,培養廣告創業團隊,在課堂當中,把學生的分組進行團隊組合去完成相關課題進而培養學生的團隊協作能力,提高學生相互協作共同創業的能力,把課堂當作工作室,發揮學生的主體性。
二、創意模仿的訓練
在教學中針對優秀廣告創意的分析,往往使我們走向對這種創意的學習,或者說對這種創意核心思想的學習,再把這種思維方式運用到其他創意表現中,我把這稱之為創意的復制模仿。在賞析廣告作品的同時,根據原創意的核心思想,變換廣告的產品,模擬原作品風格進行的創作訓練。例舉李欣頻杯店廣告文案的創意表現,作者從杯子的“有形產品”層面入手,闡述杯子的“附加意義”,以水為橋梁,借助杯子對水外形的“建造”功能,來闡述杯子在都市情感關系中發揮的作用。杯子是獨處時表達忠貞的象征,杯子是情人間遠近親疏的征兆;杯子甚至是社會地位與權力的代表。這則文案,通過巧妙的創意,嫻熟的文字,改變了人們對杯子的既有概念和認知,聚攏了人們對于杯子的價值想象,為杯子賦予了情感的內涵,改變了目標消費者對于杯子的消費態度和觀念。總結文案從形式到內容的亮點:如雙關語、語言的詩意與含蓄、語言的精煉與內涵。把以上優點作為要點,要求學生創作高跟鞋或手機的文案。在學生為其他產品尋找新的定義與內涵時可以例舉法國哲學家德羅亞對概念的重新定義:碗:不是為了在餐桌上炫耀主人的品味,而是為了終止水無止境的流動;回形針:不只是辦公室里分類文件的工具,而是溫和的抗拒散亂,堅定的抓住秩序,本身就是一種倫理;遙控器:可以隔空展現思緒萬能,心想事成的巫術道具等等。讓學生不斷填寫“**不是**而是**”。這項訓練的要求是前半句揭示物件的普遍符號意義,后半句要求學生以獨特的思維與視角揭示物件未被發覺的含義,甚至可以是另一種哲學意義上的定義。
1.1教學方法三維可視化為了解決大學生在學習過程中理解困難和前沿性的科研促教中缺乏實驗條件驗證的教學問題[3],教學團隊將物理建模思想應用于教學實踐中,通過三維可視化仿真,使復雜、抽象、煩瑣的理論模型變得直觀、具體、明了.例如:針對“空間光通信創新實驗”課程中的光學天線設計及光傳輸、激光雷達成像和光子晶體光纖光傳輸等進行了三維動態可視化仿真.在對前沿性的科研促教中缺乏實驗條件驗證的情況下,擬采用理論建模與仿真驗證方法來實現.
1.2創新實踐自主化為了解決自主創新實踐能力訓練不足的教學問題[4],教學團隊將光通信、微波光子學等交叉學科前沿技術與創新實踐相結合,構建了“空間光通信”開放式創新實踐平臺,建設了綜合型、設計型、創新型的開放式專業實驗室.依托開放式創新實踐平臺,開展了大學生自主研究型學習,著力加強大學生自主創新實踐能力的培養[5,6].加強科研促教,拓展創新思維,在“985高校”大學生創新訓練計劃支持下,實施了創新設計項目40余項.依托科研項目把學生帶到學術前沿,進行了形式多樣的學術研討:教授、副教授、博士、碩士、本科生分別定期做主題報告、分組討論、網上論壇、參加國際國內會議和暑期夏令營等方式促進學術交流,形成良好的學術氛圍.學生在開放式專業實驗室里自主進行理論建模、仿真設計與實驗驗證,在規定時間內撰寫學術論文等,開展了大學生自主創新能力的培養模式.
1.3多元化的教學評價體系為了解決傳統評價方式缺乏對創新實踐、仿真設計與課程論文等環節的評價的教學問題[7,8],教學團隊將理論考試和平時成績相結合,實驗操作與自主創新實踐相結合,理論建模仿真與課程論文相結合,構成了多元化的評價體系.例如:把理論考試成績所占的比例下調到60%,而課程論文的比例上升到40%,通過創新項目和課程論文等方式評價學生的學習;通過課程論文答辯方式,依據“假設的合理性、建模的創新性、結果的準確性、表達的清晰性”進行綜合評定,實現從應試教育到素質教育的觀念性轉變.引領學生朝著有利于自身全面發展的方向努力.
1.5開放式教學資源建設為了解決傳統教學資源不足的問題,教學團隊加強了師資隊伍的建設,進行了廣泛的國際、國內教學研討和學術交流.重點建設了豐富的數字化網絡資源平臺網絡課程含教學錄相、典型實例、創新設計系列實驗教案、經典物理問題、及在線實踐編程等模塊;適時引入在線答疑、網絡論壇及現場演示與討論等交互式教學形式,形成了模塊化、交互式、開放式教學資源平臺.
2改革與實踐的探索
實例1大學生在牛頓式光學天線系統測試平臺(圖1)上做的部分實驗內容:圖2為接收光斑實驗測試,圖3為利用光束質量診斷儀器測試光斑.通過三維可視化仿真,使復雜、抽象、煩瑣的空間光通信系統中的激光傳輸理論模型變得直觀、具體、明了,解決大學生在學習過程中理解困難的教學問題(大學生創新實驗設計項目)。例如:老師們課堂上在講解光子晶體的應用———布拉格光纖光傳輸特性時,就采用了仿真驗證手段.通過詳細舉例以此來鼓勵學生啟迪思維、大膽創新設計、勇于實踐.以下是學生們根據題目的要求,在老師的指導下做的部分仿真結果圖.實例2等周期結構的布拉格光纖仿真(見圖4—圖6).實例3空間光通信系統激光傳輸特性仿真(見圖7—圖8).實例4波動方程的(動態)三維可視化(見圖9).圖9波動方程(動態)三維可視化圖形實例5平面波用柱面波形式展開(見圖10).圖10平面波展開為柱面波仿真結果圖形以上是具有代表性的大學生創新實驗設計.“缺陷的光子晶體在偏振分束器等光學器件中的應用”(大學生參與者:黃鶴、劉天驕、陳逸舟)被學校推薦為2010年國家級大學生創新性實驗計劃項目;“推帚式激光雷達三維成像創新設計”(大學生參與者:謝國洋、顧大超、童磊)被學校推薦為2011年國家級大學生創新性實驗計劃項目.通過這種創新事例,能很好地鍛煉和培養大學生的創造能力,大大激發了學生的創新欲望和學習興趣.
3改革的實施成果
該課程未實行教學改革以前,我們實行的是傳統教學模式(理論教學+筆試成績+實驗成績),教學成果不理想.自從2009年本教學團隊開展了對“空間光通信創新實驗”課程教學研究型改革與實踐的探索以來,特別是加強了針對“空間光通信創新實驗”課程中的創新實踐平臺及《數學物理方法與仿真》、《光學天線設計》、《空間光通信創新設計實驗》3本教材的重點建設.建立了1個基于大學生創新基地的空間光通信工程技術研究中心;并依托這個創新實踐平臺,開展了一系列的教學和科研項目.1)研發了十余個綜合創新設計實驗,例如:“卡塞格倫光學天線系統的光傳輸特性分析實驗”、“光纖損耗與光纖耦合實驗”、“激光準直與多波長光學天線傳輸實驗”、“無線激光大氣通信實驗”等;2)2012年數學物理方法、三維可視化仿真及創新實踐的“三位一體”教學模式改革獲電子科技大學教學改革成果一等獎;3)教改項目:2009年“數學物理方法”教學研究與精品課程建設”,2010年“數學物理方法精品課程教學團隊建設與改革”;4)團隊教師指導大學生創新基金項目40余項,指導大學生40余篇(SCI收錄6篇);5)開展了一系列高水平的科研項目,獲得了國家自然科學基金項目2項,國家自然科學青年基金項目3項以及橫向建設項目等;6)2011年建設了電子科技大學第一座2.0kW單晶硅太陽能發電站,并實現并網發電,以作為大學生新能源創新課題教學示范所用.7)發表教研論文20余篇、科研論文100余篇.取得了顯著的教學成果,形成了交叉性學科前沿與創新實踐相結合的人才培養模式.(教改前后對比情況見表1).
一、光信息科學與技術專業的地位與現狀
近年來,國內許多重點大學和地方院校都相繼設立了光信息科學與技術本科專業。據統計,全國共有106所高校開設了這個專業,廣東高校就有將近10所,各高校逐步形成了具有自身特點的人才培養模式和培養方案。重點高校由于具備深厚的學科基礎和優質生源,而且有光學碩士點和博士點,其畢業生中有相當大的比例是繼續考研深造,其余的畢業生則選擇就業。地方高校無論從師資力量、教學設施到學生的整體水平都無法與重點院校相比擬,同專業的畢業生面對就業如何與重點院校的畢業生抗爭?一般說來,用人單位會傾向錄用重點大學的畢業生。那么,如何提高地方院校畢業生的競爭力就成為我們必須認真思考的問題。本文結合佛山科學技術學院在建設光信息科學與技術專業過程中的實際做法,來討論這個問題。
二、我校光信息專業建設過程中遇到的困惑
佛山科學技術學院是地方性應用型本科院校,在人才培養方面要充分考慮區域經濟對人才培養的需求,及時了解區域經濟的發展趨向,適時地根據區域經濟的發展來合理調整培養目標、課程體系和教學內容,以便更好地服務于區域經濟,同時也可以在不斷滿足市場需求的同時,自身得到更快的發展與提高。
我校的光信息科學與技術專業于2002年獲得教育部批準正式招生。我校物理系原先只開設了物理學(師范)專業,在申報新專業前的幾年時間里,引進了多名光學專業的教授和博士,自身也培養了一部分光學專業的骨干教師。為了辦好該專業,我們組織了相關教師到省內的中山大學、華南師范大學、暨南大學等院校參觀學習,同時還和省外的同濟大學、中國科技大學、西北工業大學、華中科技大學等重點高校有學術往來和交流,聘請了華中科技大學的專家學者擔任顧問。由于各個高校的學科優勢與師資情況不同,所開設的課程也有所不同。一般說來,都會根據原有的學科基礎來制訂新專業的人才培養計劃。我們想,上一個新專業不容易,要想辦好新專業,則需要在專業人才培養方案、課程設置、教學安排、實驗室建設等方面都要有周密、合理的籌劃。
我校于2001年在物理學專業里首先開設了光電子方向,為辦新專業打基礎。當時開設的課程在原來專業的基礎上增加了激光原理、光電子學和信息光學等幾門光學和信息類課程。實驗室的儀器設備不成規模,專業實驗項目少(只有6個),實驗時數36學時。隨著新專業教學的需要,實驗室建設迫在眉睫。我們組織骨干教師和實驗室技術人員到外校考察取經,從理論課程的設置到實驗課程的開出,從實驗項目的設置到儀器的規格、型號都借鑒了其他高校的做法,籌建了光電信息與技術實驗室。經過在02、03級學生的教學中實施,基本能夠滿足教學需要,但同時我們發現存在以下問題:(1)所開的專業基礎課和專業課與其他高校大同小異,缺乏特色;(2)實驗室的建設也與其他高校雷同,實驗項目相差無幾,并且以驗證性實驗為主,難以在實踐方面提高學生的綜合能力。
這種狀況迫使我們反思:一味照搬別人的做法是不行的,有特色才是生存的關鍵。2004年起,珠三角地區的光電企業突起,特別是LED產業得到國家的大力扶持,普立華公司、國星光電公司、佛山照明、歐斯朗公司、聯動科技公司、騰龍光學公司、奇美電子有限公司、中國網通公司、威而信科技有限公司等一批知名企業落戶佛山,這些企業是光信息專業學生的主要就業意向單位,為本專業的學生提供了新的機會,但同時對人才的要求也有所提高。
為此,我們主動和相關企業聯系,到企業的人事、技術等部門進行調研。在與企業溝通的過程中,企業向我們反饋:由于學校教育觀念和教學內容的陳舊與落后,學生所學的內容幾乎在企業里都用不上,而企業需要的知識卻沒有接觸過,理論脫離實際, 缺乏社會實踐。由此而造成的后果是,雖然近幾年培養的本科以上畢業生在數量上有大幅度的增長,而社會急需的能勝任研究、開發、設計、策劃等工作并具有較強創新能力的工程技術人員仍然是目前非常緊缺的專門人才,佛山本地的光電企業需要的人才要具備光學系統設計、光電檢測、LED封裝等技能。
三、采取的改革措施
1.合理定位,目標創新人才培養模式,更新課程設置
我們擺脫陳舊的教育觀念,將培養企業需要的技術人才作為合理的培養目標,著手修訂了2005級人才培養方案和教學大綱,開設了以下專業基礎與專業課程:波動光學與應用光學、激光原理與技術、微電子技術、EDA技術、光纖光學、光纖通信原理、信息光學、光電子學、光度學原理、光電檢測技術、電光源原理等。
2.加大實驗室建設投入,實現模塊化教學
從2002年至今,光電信息與技術實驗室共投入200多萬元購買各類儀器設備。組建了3個實驗分室:光信息處理與光電檢測技術分室、光電子器件技術分室、電光源技術分室。經過7年的專業實驗課程建設實踐,逐步形成較為系統的教學體系、先進的教學內容和開放的實驗教學環境。
(1)有機整合、獨立開課,構建了模塊化實驗教學體系
打破基礎實驗與專業基礎實驗、專業實驗獨立分塊,實驗從屬于理論課的傳統實驗教學體系,將光信息科學與技術專業教學計劃中的實驗組成一個有機整體,獨立開課,構建模塊化實驗教學新體系。
(2)改革教學內容,優化基礎實驗,大幅增加綜合性、設計性實驗
光電信息與技術實驗共108學時。由于多門實驗有機整合為一門課,總課時增加,課程之間內容相互融合、滲透。因此,可以開設足夠數量的高質量的綜合性、設計性和研究性實驗。實驗項目與科研、工程、社會應用實踐密切聯系,把學科最新發展成果和科研成果引入教學,形成良性互動,實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合。結合企業需要,我們開設了“電子鎮流器電參數測量”“光源光強角分布測量”“光源色溫測量”“光電顯示面板亮度均勻性測量”“光致發光及熒光粉相對亮度測量”等實驗項目。
3.重視師資隊伍建設,打造合理的人才梯隊
開辦新專業僅有好的課程設置和合理的實驗室配置是不夠的,還需要有優良的師資隊伍建設。從2002年起,我系就注意引進光電人才,共吸收了兩名分別為LED照明和光學層析成像專業的博士后,還有2名光學專業的博士,多名光學專業碩士。新生力量的加入充實了教師隊伍,加強了科研的實力。另外,我們還注重在職教師的學術進修。這幾年,通過在職攻讀學位和利用訪學得到提高的教師有十幾人,取得博士學位的有5人,還在攻讀博士的有3人,攻讀碩士的有2人。加強與國外的合作,幾年來,派出3名教師到美國和臺灣等地的高校進行學術訪問和交流。也通過邀請國內名校的專家來校舉行學術講座。整個專業教師隊伍呈現高學歷、高職稱的態勢,以中青年為主力的科研梯隊充滿活力。
4.重視實踐環節,提高學生的專業技能
這幾年,我們重視學生實習基地的建設,與對口的企業建立了良好的關系。另外,我們利用佛山與廣州、深圳、中山等地路程不遠,交通便利的優勢,組織或鼓勵學生參加光電照明等博覽會,讓學生多接觸專業知識的應用。
嚴格把握畢業論文的選題,鼓勵選擇應用型課題,讓學生盡早參與教師的科研課題。比如,“基于LABVIEW的多路LED老化測量系統”“用脈沖光聲技術測量吸收系數”“太陽能LED照明燈的設計”等課題,是學生在大學三年級時就開始參與到指導教師的科研工作中完成的。
四、專業建設效果
畢業論文的質量有一定的提高,緊密結合光電專業方向,每年都有一定數量的論文具有創新性和應用價值。比如,09屆畢業生的論文中“大功率白光LED開關穩流電源的設計”“排線順序正確性的自動檢測系統設計”等論文獲得了優秀畢業論文。
最近幾年,每年都有多名畢業生被國興光電、滕龍光學有限公司等企業錄用。根據畢業生質量跟蹤的結果顯示,我們的一些畢業生在企業里能吃苦、肯鉆研、表現良好,得到了重用,在企業的技術崗位上作出了一些成績。另外,我們在考研方面也取得勝利,如今年32名光信息專業畢業生中,有7名同學考上中山大學、華南師范大學、暨南大學和廣東工業大學等高校的研究生。
近3年來,我們培養的學生在“挑戰杯”“廣東省大學生物理實驗設計大賽”等各類競賽中獲獎18項,75人次獲獎。通過競賽,學生將所學的知識運用到實踐中,有效提高了他們的綜合素質。
五、思考與建議
經過7年的建設實踐,我們有過教訓,也取得一些經驗,總結如下:
(1)合理動態地更新教學內容,淘汰已經過時的內容,特別體現在專業課程的教學內容和實驗項目上。
(2)要建設有特色的專業實驗室,推行模塊化實驗項目,有助于學生針對就業意向來選擇學習內容。
(3)不足。專業設計軟件的熟練使用是當今很多光學企業在招聘技術人員時強調的條件。如ZEMAX、Lighttools、Tracepro等,我們還沒有開設相關的課程來介紹這類軟件的使用。但我們已經在09級的人才培養方案中加入《科研訓練》環節,實施導師制,讓學生提前進入老師的科研項目,為畢業設計做準備。
參考文獻:
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物理學是一門以實驗為基礎的課程,物理實驗教學是物理教學的重要環節。作為一名物理師范生掌握好中學物理實驗是最基本的要求,在中國《普通高中物理課程標準》中對通過物理實驗培養學生的能力也有明確要求。然而,當我們走進實驗進行中學物理實驗探究時才發現,在實驗探究方面我們仍然存在著很多問題。比如:在我們高中的學習中有一部分實驗沒有開設;有些實驗儀器不會操作;探究實驗不能按照步驟進行;缺少嚴謹的科學探究精神;數據記錄也有不規范之處等。我們在高中物理的學習中物理實驗并沒有像《課標》所要求走進我們的課堂教學之中。但是,實驗是物理課程改革的重要環節,是落實物理課程目標,全面提高學生科學素養的重要途徑,也是物理課程改革的重要資源,做好物理實驗教學是物理教學的重中之重。我國物理教材實驗部分的編寫是否與我國《課標》要求相契合?通過現有物理實驗教學是否能達到對學生科學素養的培養?這些問題急需我們來思考。
物理教材是物理教學的主要依據,做好教材中物理實驗的編寫是必然要求。面對我國現存的物理實驗教學現狀,我們不妨嘗試對比國外優秀教材中的實驗編寫,借鑒國外優秀經驗,為我國物理教材實驗部分的編寫提供一些支持。因此,我將選擇我國普通高中物理教科書(人教版)與美國高中物理教材《物理:原理與問題》中光學部分實驗進行對比研究。
(二)研究目的
通過此次對比研究發現中美兩國在《課標》要求方面存在的異同點,發現我國物理實驗中存在的問題,以便引起人們對我國物理實驗的思考和重視。對比美國教材光學部分實驗的開設形式、數量、實驗儀器及插圖等與我國教材之間的差異,找出美國教材中的存在的優點,從而參考和借鑒國外優秀教材中的優秀實驗,為從事物理教學工作的廣大教師提供更加豐富、有趣的教學資源,為我國現有的物理實驗教學提供一些改進建議,也為我國的物理教材中實驗部分的編寫提供參考和建議。
(三)研究意義
通過對比中美兩國在《課標》要求方面存在的異同點,有助于發現我國在制定物理實驗《課標》時存在的問題。通過對光學實驗部分實驗的開設形式、數量、實驗儀器及插圖等多個方面進行對比,有利于為我國從事物理教學工作的廣大教師提供豐富的教學資源,有助于他們改進傳統的教學方式,使學生增加對物理的學習興趣。通過對比兩本教材中“光的偏振”這一具體實驗,有利于幫助我們全面了解美國探究實驗的具體過程,有助于為我國的物理教材中實驗部分的編寫提供參考和建議,有利于學生更好的掌握有關科學知識,形成科學的思維方式,更好的培養符合時展的新型人才。
二、國內外在該方向的研究現狀及分析
在新課改的大背景下,通過物理實驗培養學生科學素養的重要性已經被人們所重視。我國各位專家學者對中美教材中的實驗部分進行了多層次的比較研究,探索更適合我國學生情況的物理實驗教學方式。現已有大量的關于中美高中物理實驗比較研究的文獻問世。
2006年11月祁映宏在《中美2套高中物理教材學生實驗的比較與研究》中,統計了中美高中物理教材中的學生實驗,對兩國教材學生實驗編寫的特點做了比較研究,提出學生實驗設計的認識觀和學習觀,最后特別強調了美國教材中的一些可借鑒之處,并對我國物理教材中學生實驗做出了反思與期待。
蘇州大學的沈國強在2010年比較研究了中美兩套物理教材的科學探究內容異同。比較分析了兩國教材中的科學探究的數量、內容、方式等,對“科學探究”活動的實施從教師和學生兩個角度進行調查,了解教師和學生對“科學探究”活動觀念的理解、具體實施情況,以及制約“科學探究”教學開展的主要因素。
延邊大學的陳雪對高中物理實驗教科書實驗部分分為表層結構包括實驗數量分布、實驗體系結構、實驗器材選擇、實驗插圖語言四個部分,和深層結構科學知識、科學方法和科學情感三部分進行了比較分析,并用定性和定量研究的方法,分別進行數量和文本分析比較。并根據結論對我國物理教科書實驗部分編寫提出建議。
劉建智和李蘭對一套美國高中物理教材(欄目名稱為《Physics Lab》)與我國人教版新課標高中物理教材中的實驗部分從實驗數目、實驗器材、實驗的編排與實施、語言分格及其他進行了比較,通過比較對我國在今后編寫或修改高中物理教材時應適當增加實驗數目、實驗內容與時俱進、適當增加光學與原子物理部分的模擬實驗、增加探究性實驗的數目,并增加實驗的開放性、體現“以人為本”的教育理念。
李蘭在研究了前人已有的結論與成果之上,以中美兩國高中物理教材歷次改革與發展為背景,對兩國物理課程標準進行了比較分析,并對中美兩國高中物理教材實驗部分的設置在實驗數目、實驗編排、實驗器材、實驗插圖、實驗語言,以及基本科學概念、科學實驗過程、科學情感態度等方面進行了比較分析。
華中師范大學教育碩士戚靜芳在對中美兩國高中物理主流教材比較的文獻進行分析的基礎上,比較研究了兩國教材中物理實驗的總論、實驗形式、試驗數量和具體實驗內容等,用文字、圖表等形式列舉其異同點,并歸納出各自特色。通過比較發現了兩套教材實驗總數多、實驗形式多樣化、對科學過程和方法的關注、培養學生創新意識等方面的相似性。同時看出兩國教材在實驗與學習內容的融合度、不同形式實驗數量、對探究過程的設計、對實驗材料的使用、與生活實際的聯系以及對研究能力的培養等方面的區別。
郭麗麗構建了教材中物理實驗的比較模型。從實驗內容、實驗設計和實驗呈現方式三個方面對人教版物理教材和《物理:原理與問題》中的物理實驗進行了靜態比較研究,并根據比較研究得到的結論,對我國物理教材中實驗部分的編寫從實驗內容的選取、實驗的設計和實驗的呈現方式三方面提出建議。
西南大學課程與教學論碩士研究生蘇蘊娜在《中美澳高中物理教科書實驗設置比較研究》中,從實驗的選擇、實驗的編寫體例和實驗的呈現方式三個維度對中美澳三套高中物理教科書中的實驗進行了定量統計以及定性分析,強調物理實驗對學生科學素養的培養起到關鍵的作用。
印曉明和陳坤從培養學生“核心素養”的角度,對中美高中主流物理教材在“光學”部分編排進行對比,提出從“知識”走向“智慧”、從重視物理“實驗”到進行科學“實踐”、以學科“融合”提升“綜合”思維的理念,提高學生理科學習的“自我生長能力”,將培養學生在科學領域內“核心素養”的目標落到實處,為學生的終身發展、應對現代社會和未來發展的挑戰奠定良好的基礎。
南京師范大學教師教育學院的陸雪嬌以“拋體運動”為例,對中美兩國常用的兩種高中物理教材的實驗呈現方式和實驗內容進行比較分析,發現實驗呈現形式的總體差異,以及中國教材中還存在缺少探究性實驗,實驗器材、實驗內容的選擇不夠貼近生活,實驗缺乏創意等問題。
高赫男和石紅選取了中國人教版物理教材和美國《物理:原理與問題》為研究對象,對中美兩國高中物理教材實驗的數量、器材、欄目、插圖及語言等方面進行比較研究,利用文字、圖形或表格等形式描述其異同點。
三、相關概念界定
(一)物理實驗
物理實驗是學習物理的重要方法和手段,是物理學習的基礎。物理實驗是高中物理教學的重點。在人教版普通高中物理教材(2010年版)中,對教材中的物理實驗根據它們在物理學和物理教學中的地位、難易程度、用時長短、學校的器材條件,分為了:學生實驗、實驗、演示、做一做以及問題與練習。
《課標》要求學生通過實驗,學習科學探究方法,發展自主學習能力,養成良好的思維習慣,能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題;認識實驗在物理學中的地位和作用,掌握物理實驗的一些基本技能,會使用基本的實驗儀器,能獨立完成一些物理實驗。
物理實驗已經滲透到物理教材中的各個部分,包括了課后習題部分。本文中所選的物理實驗是光學部分實驗,有中國教材中的學生實驗、實驗、演示、做一做,以及美國教材中光學實驗部分的起步實驗、迷你實驗、物理實驗。
(二)物理教材
教材是教學過程中的四個基本要素之一,其含義隨著科學技術的進步和發展,也不斷發展和壯大。目前,從廣義來講,教材是教師和學生據以進行教學活動的一切材料,包括工具書、掛圖、圖表和其他教學輔助用具,也包括教學程序軟件包;幻燈片、電影片、音像磁盤等。從狹義來講,教材是指教科書,也稱課本,它是依據課程標準編制的、系統反映學科內容的教學用書。
本文中的物理教材是指按照物理課程標準等綱領性文件的規定,根據教學目標和學生的認知規律組織編寫的出版社正式出版發行的高中物理教學用書。
(三)科學探究
在物理學史中,運用科學方法的第一人當屬伽利略。他提出的科學方法為我們的科學探究提供了依據。所謂“科學方法”就是經驗(以實驗和觀察的形式)與思維(以創造性構筑的理論和假說的形式)之間的動態的相互作用。伽利略所用的科學方法包括:設計實驗(以檢驗特定的假設)、對現實世界條件進行理想化(以消除任何可能掩蓋主要效應的次要效應)、限制探究范圍(每次只考慮一個問題)、定量方法。
科學探究指的是學生們用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動。探究是一種有多側面的活動,需要做觀察;需要提出問題;需要查閱書刊及其他信息源以便弄清楚什么情況已經是為人所知的東西;需要設計調研方案;需要根據實驗證據來檢驗已經為人所知的東西;需要運用各種手段來搜集、分析和解讀數據;需要提出答案、解釋和預測;需要把研究結果告之于人。探究需要明確假設,需要運用判斷思維和邏輯思維,需要考慮可能的其他解釋。學生們在學習探知自然界的科學方法時將會參與科學探究活動中的某些方面的工作,但是學生們也應該培養自己從事完整的探究活動的能力。
在我國現在的高中物理課標中規定的科學探究需滿足七個要素,分別是:提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作。
(四)科學素養
所謂有科學素養是指了解和深諳進行個人決策、參與公民事務和文化事務、從事經濟生產所需的科學概念和科學過程。即對日常所見所歷的各種事物能夠提出、能夠發現、能夠回答因好奇心而引發出來的一些問題;對已有能力描述、解釋甚至預言一些自然現象;能讀懂通俗報刊刊載的科學文章,能參與就有關結論是否有充分根據的問題所作的社交談話;能識別國家和地方決定所賴以為基礎的科學問題,并且能提出有科學技術根據的見解來;能根據信息源和產生此信息所用的方法來評估科學信息的可靠程度;有能力提出和評價有論據的論點,并且能恰如其分地運用從這些論點得出的結論。
四、學位論文的主要研究內容及可行性論證
(一)主要研究內容
本論文的主要研究內容有以下幾點:
1.通過查閱文獻研究明確中美兩國《課標》對物理實驗的要求,并對相關概念進行界定,了解我國各位專家學者對中外物理教材及實驗編寫的對比分析。并通過問卷及訪談等方法,了解本地區高中學校光學實驗課程的開設情況。聯系我國《課標》對此部分的要求,對比本地區的高中學校在光學實驗課程開設是否與《課標》要求相契合。
2.歸納、整理出中美兩國《課標》對物理實驗的要求,對比兩國《課標》要求的異同點。
3.對中美兩國物理教材中的實驗總論部分詳細閱讀,并總結歸納,對比兩國實驗總論,發現其優缺點。
4.整理中美兩國教材中光學部分實驗,從實驗形式、內容及數量分布、插圖等方面進行對比,發現各自特點,得出結論。
5.并對兩國教材中“光的偏振”這一具體實驗案例,按照教材編排要求進行完整的實驗探究。根據自己在實驗中的觀察、體會以及通過本實驗對該知識的理解和掌握情況等方面,進行對比分析,發現美國教材在實驗編排中的優點。
6.根據對中美兩國《課標》對物理實驗的要求,以及兩國教材中光學部分的實驗對比,得出相應結論,并根據結論為我國物理實驗的編寫及實驗教學方面提出一些建議。
(二)可行性論證
1.現已經有很多位專家學者就“中外高中物理實驗對比”這一課題進行了研究,以有大量的期刊文獻和學位論文存在,能夠為本人提供參考,為本研究奠定了堅實的理論基礎。
2.通過大學的學習以及教學實踐,本人熟讀了我國物理《課標》的內容,理解了《課標》對物理實驗的要求以及通過物理實驗培養學生怎樣的能力。
3.在實習期間能與學生面對面交流,通過與學生的交流能有效避免學生的排斥心理,進而來了解所在學校有關物理實驗的開設情況以及學生對物理實驗的期望,能保證得到較為準確的信息。
4.本人對該課題存在濃厚的興趣,能夠對我以后從事物理教學工作提供支持與幫助,能豐富課堂內容,形式多樣,讓我有信心完成此次研究,為我提供了動力。
五、論文進度安排及預期達到的目標
(一)準備階段(2018年10月—2018年11月)
1.確定選題。
2.查閱大量有關該課題研究的文獻資料,了解我國專家學者對于該課題的研究進展情況,為自己的研究提供一些思路,避免重復勞動、偏離主題。
3.分析資料設計初步撰寫方案,提交老師指導,根據老師指導意見進行方案的調整,按照方案執行。
(二)實施階段(2018年12月—2019年2月)
1.選取人教版普通高中物理教科書,梳理出高中教材中的光學部分的實驗。
2.選取翻譯版美國物理教材《物理:原理與問題》,梳理出光學部分的實驗。
3.設計調查表,選擇寧夏本地部分高中學校,調查對光學部分實驗的開設個數和開設形式。
4.撰寫開題報告,并提交指導老師批閱,根據老師修改意見,再次進行修改,完成開題報告。
5.找到美國《國家科學教育標準》和中國《普通物理課程標準(2003)》,歸納總結出有關物理實驗的要求。
6.回收調查表,對得到的數據進行數據處理,利用準確數據分析寧夏本地部分高中學校對物理光學部分實驗的開設情況,了解本地物理實驗教學現狀。
(三)總結與論文形成階段(2019年3月—2019年5月)
1.將相關資料進行匯總,書寫論文提綱,完成大體框架。
2.根據兩國教材要求進行“光的偏振”實驗探究,并回答相關問題。
3.根據論文提綱,完成論文初稿,請老師進行指導和修改。
4.根據老師的修改意見,重新整理有關資料,對論文初稿進行反復修改,完成修改版。
5.再次請老師指導修改,完成論文撰寫。進行,請老師審閱。
6.論文定稿。
六、研究過程中可能遇到的困難及解決的途徑
(一)本課題研究過程中可能遇到的困難
1.我國高中物理教材光學部分實驗形式多、個數也多、設置在不同的模塊,在整理的過程中很容易漏掉一些實驗。
2.在調查本地高中學校光學部分實驗開設情況中,個別老師存在不重視、不認真回答的情況,學生也會有抵觸心理,會使得到的數據不準確。
3.由于美國沒有專門的物理課程標準,所以在進行對美國《課標》物理實驗要求歸納時,可能存在不準確,概括不全面的情況。
4.在對比結論與建議時,認識不到位,會過分將自己的感情帶入,使得得到的結論過于簡單,語言過分學生化,不能聯系學生的實際情況得到普遍的結論。
(二)解決的途徑
1.在歸納總結教材中的實驗時,要細心,力求全部都被歸納。將自己的總結反復進行核對,做到歸納全面。
2.在進行調查時,對同一所學校要選擇不同的老師和學生進行調查。老師可以選擇物理實驗室管理老師和物理學科任課教師,從不同的方面進行調查。深入學生,與學生聊天,增加學生的信任,避免學生產生抵觸心理,盡可能使調查數據真實可靠。
3.美國的《國家科學教育標準》中,涉及從幼兒園到高中的整個階段所有學科的標準內容,并沒有提到過多的物理實驗內容標準,其將物理實驗歸納與科學探究之中,所以要找到有關科學探究的要求進行總結歸納。
4.進行學習,從教學實踐中了解學生的實際需求,從有利于學生發展的角度出發,提出建議。
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《光學設計》是許多工科院校的“光信息科學與技術”、“光學工程”等專業的主修課程,北京信息科技大學光信息科學與技術專業在應用光學、物理光學等必修課基礎上也開設了這門重要的專業選修課。《光學設計》是一門將幾何光學與物理光學知識與實踐相結合的學科,通過該課程的學習,學生可以系統的了解光學設計方面的知識,了解一些最常用的光學系統的設計方法,以及了解光學設計的發展方向。該課程的特點是應用性較強,涉及的內容較多,如何在有限的學時內,通過該課程的學習,培養學生熟練設計各種光學系統的能力,提高學生的分析能力和實踐能力,這對授課教師提出了嚴峻挑戰。該課程一般通過理論教學和實踐教學兩個環節完成教學內容,本文將幾年來的課堂教學工作所積累下來的心得與體會加以總結,主要涉及到教學內容的組織,教學方法的改進與考核方式的變革等。
一、精心組織授課內容,理清主線,突出重點。
光學設計課程囊括的知識點比較多,面向不同的教學對象,因為其本身知識積累就不同,而不同的教材組織方式,調強的知識重點也不盡相同,因此需要教師因人而異、不斷調整授課內容的組織方式。北京信息科技大學光信息科學與技術專業將該課程核定為32學時,在這么短的課時內,如何選擇講授的知識點來保證教學活動的完成,根據本專業的特點,我們精心組織了教學內容,主要為了理清思路,并突出重點。光學設計涉及到的內容可分為:高斯光學、像差理論、典型光學系統、計算機自動優化方法、光學系統公差分析及光學元件制圖等。高斯光學是光學系統分析的基礎,光學系統初始結構計算就是基于高斯光學理論的;像差理論是光學設計的重中之重,只有深刻了解了像差理論,才能夠自主、靈活的設計光學系統;典型光學系統包括放大鏡、顯微鏡、望遠鏡等系統,是了解實際光學系統的鑰匙,也是光學系統初始結構計算的理論基礎;而計算機自動優化方法、光學系統公差分析及光學元件制圖等是實踐性很強的內容,也是把上述理論知識與實際設計過程聯系的紐帶。只有理清了這些內容的知識體系,才能有的放矢,條理清楚的講授。我們經過探索,發現在授課時選擇一個實際的光學系統(如開普勒望遠鏡系統),從它的基本結構講起,引出物鏡和目鏡的各自特點,用高斯光學知識分析其放大率、視場角等參數,再引申到實際系統像差對像質的影響,最后講授怎樣設計這樣一個系統以及設計中應該注意的問題。這樣就能把所有要講授的內容串聯起來,學生就能更好地理清思路,知道哪部分內容的作用以及怎樣學習效率更高。另外,講解時不能一概而論,必須突出重點,每個知識模塊的學時要分配得當。比如像差理論是本課程的重點,需要占用較多的學時講解;而且像差理論這一部分應該把重點放在各種系統參數(比如,光闌大小、位置,材料折射率、相對色散等)對初級像差的影響上,因為這是一個優秀光學設計工程師必須練好的最重要的基本功。最后,處理好知識點與實際光學系統之間的關系。比如要提醒學生每一部分知識點都要結合與實際光學系統設計(包括加工、檢測)的關系來學習,做到有的放矢、思路清晰。
二、教學方法的改進
1.課堂教學與課外科技創新實踐相結合
學習基本原理知識的目的是為了更好地應用到實際生活中。我們積極鼓勵學生參加各種科技創新活動,堅持課堂教學與課外創新實踐活動相結合,強化實踐能力培養,提高學生的設計與綜合分析能力。比如,在學習了照相系統基本知識以后,我們鼓勵學生調研如今市場上的各種照相機(包括數碼相機、傳統相機、攝像機等),讓學生考察照相機的基本結構以及重要技術參數,并讓學生嘗試自己設計一臺照相機系統。這樣,學生的學習積極性得到大大提高,他們在設計過程中遇到很多問題,再重新回過頭在課堂找答案,被動接收變為主動學習,學習效率大大提高。
2.現代多媒體教學技術的使用
多媒體教學是以計算機為核心的教學手段,能交互的綜合處理文本、圖形、圖像、動畫、音頻及視頻等多種媒體信息,更豐富、更復雜的信息多媒體教學對全面提高教學質量,增進教學效果起著不可替代的推進作用。基于多媒體的光學設計課程教學優勢包括:第一,圖文并茂,簡潔直觀,激發學生學習興趣,提高學生學習的主動性。比如在講授望遠系統時,我們把目前世界上的各種望遠系統圖片投影到黑板上,并列舉各系統的優缺點,使學生頓時產生了濃厚的學習興趣。第二,把教師從繁重的板書中解放出來,更有利于教師語言、人格魅力的發揮,學生可以在相同的時間內獲取更多的知識,提高課堂教學效率和教學質量。比如,在講授各種目鏡結構時,由于目鏡的種類很多,有惠更斯目鏡、冉斯登目鏡、凱涅爾目鏡、對稱式目鏡以及廣角目鏡等,一一板書這些目鏡結構和特點非常花時間,而且作用不大。使用多媒體就可以很快的展示各種目鏡結構以及特點,從而把更多時間放到講授目鏡選型以及設計中去。第三,教師為主導,學生為主體,二者相互有機結合,實現教與學的良性互動。比如,在學習球差與系統相對孔徑以及光闌的關系這部分內容時,我們讓學生自己提出各種參數,然后現場用多媒體計算光線軌跡并畫出光路圖、像差圖等,學生再根據像差圖提出新的修正結構,直到得出滿意的球差。在這個過程中,教師與學生不再是填鴨式的灌輸與接受知識,而是很好的互動,并激發了學生學習興趣。
3.光學設計軟件的應用
在光學設計課程教學中,為了演示光線追跡結果及光學系統在各種不同情況下、不同輸入光場時的輸出光場情況等,需要編制相應的模塊軟件。但由于編制這樣的模塊軟件工作量大、難度較高,往住使任課老師放棄在教學過程中演示復雜的光學現象,即使有人花大量時間和精力編制出一些,也因為功能不強、效果不佳而影響教學效果。我們將諸如ZEMAX、OSLO、CODE-V等功能強大的商業光學設計軟件引入光學設計課程的教學過程,可以減小設計工作量,并且使課程課件的深度得到加強,從而擴大學生的感性認知和視野,增強教學效果。
現有的成像光學分析與設計軟件主要有三種,分別為:美國Optical Research Association 公司的CODE-V軟件;Lambda Research Corporation公司的OSLO軟件;Focus Software Inc開發的ZEMAX軟件。其中ZEMAX軟件由于界面友好,容易上手,目前占據市場最大份額;我們在課堂教學中采用的也是ZEMAX軟件。該軟件可做光學組件設計與照明系統的照度分析,也可建立反射、折射、繞射等光學模型,并結合優化、公差等分析功能,是將實際光學系統的設計概念、優化、分析、公差以及報表集成在一起的一套綜合性的光學設計仿真軟件。課堂利用ZEMAX的計算與模擬功能,鼓勵學生通過自主探索,在掌握理論知識的前提下,讓學生建立相應的物理模型和數學模型,通過自己輸入參數去完成對光學系統的形象化和具體化,并對光學系統像差進行詳細了解,為進一步設計提供參考依據。例如,如果要給學生講授cook三片式透鏡組(入瞳10mm,全視場角40°)的結構以及性能,通過ZEMAX可以很形象地顯示。圖1所示,cook透鏡組的二維和三維結構圖都可以畫出,而且所選三個視場(0視場、10°視場、20°視場)的光線軌跡也可以準確畫出,這樣就使得學生有更形象、直觀的認識。如果要了解該透鏡組性能,就可以利用ZEMAX光線追跡程序快速計算出每一條光線的軌跡,并算出各種像差值。該cook透鏡組的幾種像差圖見圖2所示,這里只顯示了四種像差圖:點列圖、波像差圖、調制傳遞函數圖和場曲、像散及畸變圖。根據這些像差圖,學生可以對該系統的像差有個全面的認識,可以更進一步改進并優化結構參數。而計算實際像差利用傳統的手工計算花費時間是巨大的。 總之,利用光學設計軟件,可以使光學設計課程授課效率更高,學生學習興趣更濃,學習效果更好。
三、課程考核方法的改革
考試已成為課程改革的一部分,與課程的實施方法相輔相成,從而更客觀地反映教與學的效果,達到拓展學生的個性,激發其學習能力和興趣的目的。傳統理工科課程通常以閉卷筆試加平時成績相結合的方式進行考核。針對《光學設計》的課程特點,我們采用了以考核綜合知識和能力為主導的考試方法。具體包括:①建立小課題,指導學生撰寫小論文。比如讓學生們調研目前流行的單反相機的原理并進行初步設計,學生通過查資料,深入調研,強化學生自己思考的過程,同時也能考察一個學生的綜合素質。②開展課堂討論,給予總結評價。這部分的考核主要是通過討論來考察學生對知識點的應用和具體解決問題的能力。③試卷考核。該部分主要考概念題和思考題,加深學生對理論基本知識的理解和掌握。
通過這三種方式來全面綜合地考察、評定學生對該門課程的學習掌握和理解程度,從而更好地反饋和指導教學。這樣的考核方法覆蓋指標更全面,考核的結果就會更客觀合理,能夠真實全面反映學生的學習情況與能力水平,有利于對學生的知識和能力進行綜合評價。
四、教師自身能力提高
教師是課程改革最直接、最關鍵的群體,因此教師的自身成長與課程的建設發展密切相關。教師的專業成長不僅僅是教學經歷和教學經驗的累積與豐富,更是教師由被動到主動參與課程決策、課程運作和課程評價,促進課程、教師和學生共同發展的過程。在不斷變革的社會大環境下,教師應樹立終身教育和終身學習的觀念,即“教育既是為了促進個人的終身全面發展,又是為了促進社會的持續發展和全面進步。”只有具備這樣的觀念,才能不斷解決教育中出現的各種問題,才能建構新課程條件下的目標、教學、評價體系。另外,很多人對于光學設計存在錯誤的認識,認為只要學好幾種光學設計軟件就可以進行光學設計。其實,光學設計是一種創造性的工作,它需要經驗也需要設計人員有正確的設計思想和設計理念,而軟件只是工具而已。光學設計總要從像差補償開始,如果沒有對基礎像差理論的深入、正確理解,只是按照已有參數按步就班地操作,光學設計則成了完全的技術工作,毫無思想性可言。對于這部分理論內容要有“板凳要坐十年冷”的準備,從復雜、枯燥的公式中理解設計的基礎,打好光學設計的基礎。光學設計是一門需要慢慢磨的手藝,作為教師的我們就更要負起責任,不斷提高自身水平,不浮躁、不圖快,踏踏實實的不斷學習,積極地參與科研,積累更多的光學設計經驗,這樣才能更好地講授好這門課。
五、結束語
隨著科學技術的發展,光學系統的作用越來越被重視,迫切需要光學設計的專業人才,為此高校肩負著培養具有良好光學設計人才的重任。本文對光學設計教學內容與課程設置的安排、教學方式的優化改革以及考核方式多樣化等問題進行了研究與討論,為學生更好地掌握光學設計知識、將來更好地服務于社會打下良好的基礎。
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