光學課程論文范文
時間:2023-04-11 07:31:06
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篇1
教材的選擇應符合我院專業培養的要求并且應具有光電工程的專業特色,針對后續專業課程如“光電檢測技術”、“光學測量”、“自動控制原理”等要求學生具備一定的檢測技術方面的知識,再加上我院學生整體上電路方面的知識相對薄弱的特點,經過更換幾次教材,最后我們選定的是自編的《傳感與檢測原理》。根據教學大綱32個課時的要求,我們對教學內容做了如下調整:適當控制光電傳感器的學時,避免與光電檢測技術課程重復的內容(如光電導、光生伏特器件等),結合專業特色,增加一些新型的傳感器的介紹比如紅外探測器、圖像傳感器、智能傳感器等。一方面使光電學院的學生能夠及時了解當下熱門傳感器的發展動態,其能達到的性能指標,以及一些新型的傳感器的發展,緊跟時展,為學生在以后的畢業設計奠定一定的檢測技術方面的基礎,對專業知識的完善起到一定的輔助作用。結合專業特點,突出知識體系的重點和難點,特別是針對光電學院的學生以后做畢業論文或工作中可能會遇到的傳感器(如光纖傳感器、霍爾傳感器等)做重點詳細的介紹。
二、教學方法的改革探索
按照課程大綱的要求,在講授過程中,分別介紹了應變式、電容式、電感式、壓電式、霍爾式、光纖、CCD、溫度傳感器等一些經典傳感器的基本原理、特性、測量電路及其應用。各種傳感器章節相對獨立,可以適當地調整講授的順序。傳感器的講授基本遵循從組成結構、工作原理、分類、等效電路、特性參數到應用這一思路。另外結合較常見的被測量,教師適當地總結歸納常用的傳感器的使用要點及其選擇依據,如都是測量位移的傳感器,應變式傳感器、電容式傳感器或電感式傳感器在使用的時候區別在哪;又比如都是做開關,電容式傳感器和電感式傳感器在原理上是否有區別,等等。以前我校的教學模式是以課堂講授為主,根據教學內容開設少量的驗證性試驗。這種教學模式過于注重原理的分析,學生只是機械化地記住了傳感器的一些基本概念和工作原理,但是當要解決實際問題時卻感覺無從下手,缺乏對傳感器的直觀認識,甚至有學生體會不到傳感器的實際應用價值。鑒于此,我們有必要對傳統的教學模式進行探討,通過教學方法、教學模式的改革讓學生切身感受到將“傳感與檢測技術”的知識學以致用的快樂,實現傳統教學方法所未能達到的效果。
1.調動學生的積極性,激發學生學習的興趣。
教學方法改革的一個關鍵問題就是如何吸引學生的注意力,培養學生對課程的學習興趣。在《傳感器與檢測原理》課程的教學過程中,我們通過平時生活中比較常見的現象來引出相應的教學內容,如通過對吊扇和空調的對比,舉出溫度傳感器的作用;又如教室里的自動感應燈、審訊室的監聽設備、家用的電磁爐都是怎樣工作的;又如醫學上的進步:X照影技術、內窺鏡手術等如何實施;機器人如何識別周圍環境;最新研制的無人駕駛汽車怎么實現在高速路上的行駛;等等。通過分析吊扇和空調工作原理的區別,引出傳感器的重要性。這些實例大大激發了學生的學習興趣,使學生認識到了學習該課程的重要性,為學生學習該課程后續內容作了準備。
2.充分運用現代教學手段合理使用教具。
傳感與檢測技術課程的特點是原理多,公式復雜,推理較多。在傳統以往的教學中,教師在黑板畫原理圖或組成圖時,一方面圖形較為復雜占用很多時間,另一方面圖形缺乏立體感,無法形象地描述檢測過程,無法激發學生的學習熱情。因此在教學過程中,我們通過運用多媒體,讓傳感器參與的控制/檢測系統的過程和結果比較形象化、立體化,讓學生對其工作原理有了感性的認識;通過PPT,學生了解了各種不同類型傳感器的形狀,對傳感器有了比較直觀的印象。多媒體課件的引入充分激發了學生的學習興趣,活躍了課堂氣氛,使學生對檢測系統有了比較全面的認識。
3.教學與實驗相結合。
為加強學生的動手能力、創新意識并促進學生對課堂知識的消化吸收,我們設置了相應的實驗環節。通過實驗學生自己動手接觸各種不同類型傳感器并搭建其相應的檢測系統,一方面通過實驗來驗證原理,加強對基本定義的理解,另一方面增強了學生的測試技能、動手能力及實際問題的分析能力。
4.教學與科研相結合。
重視教學和科研的結合提高了學生的學習興趣并拓展了學生的知識面,比如在講霍爾傳感器時,結合實際科研,采用霍爾傳感器來定位,通過實際檢測系統,對霍爾傳感器的應用,包括霍爾元件的電路處理等進行介紹說明,加深學生對霍爾效應和對霍爾傳感器工作原理的理解。又比方說,要設計一個測溫系統,我們根據不同的測量溫度和精度要求會選用不同的溫度傳感器。又比方結合我校光學工程的特色,在他們比較熟悉的光學類的科研項目中,通過具體的項目介紹各種不同光電類傳感器的選取依據,包括不同類型的光源的選取。通過傳感與檢測原理知識在實際科研中的應用,學生可以更了解傳感與檢測原理課程學習的重要性。這種模式使學生認識到了傳感與檢測技術在科研中的重要性,并激發了學生學習的熱情。
5.教學與生活、社會需求相結合。
目前,部分同學缺乏對課程學習的興趣,不了解對本課程學習的意思,光學工程專業部分同學甚至認為跟他們以后的工作、研究方向沒有關系,缺乏上課的積極性,不能很好地集中注意力。再加上枯燥理論的學習讓他們很難集中精神聽課,因此,在課程的講授中最為重要的就是如何培養學生的學習興趣,激發他們對本課程的學習熱情。在知識點的講授過程中,根據專業方向的不同,要有側重點,通過一些熱門的話題或他們比較感興趣的話題引出知識點,如在介紹一種傳感器的時候,通過列舉一些現實生活中較常見的現象或者儀器,比如在介紹應變式傳感器的時候,首先向學生介紹他們較為熟悉的電子秤重計的工作原理等,在介紹電感式傳感器時可以先給大家介紹竊聽器、拾音器等他們比較感興趣的設備和比較感興趣的話題。讓學生比較直觀地了解不同傳感器的工作原理以及它的應用,讓學生認識到,傳感器在我們平時生活中隨處可見,提高其學習的積極性。
三、結語
篇2
(一)學生方面的影響因素
1.學生思想重視不夠由于市場營銷是專業基礎課,因此開課學期一般為大一第二學期或大二第一學期,而這兩個學期的閉卷考試都很多,學生要花費許多時間去應付許多門課程的考核,所以在課程練習環節上投入精力較少。
2.學習存在應付現象江西理工大學對學生考試及練習要求都很嚴格,這也是對學生端正學習態度和踏實工作作風的培養。然而,部分學生學習態度不認真,學習應付了事,對于教師布置的課程練習不認真對待,甚至在別的同學作業中掛名以蒙混過關。
3.學習缺乏主觀能動性學習興趣和熱情是提升學習效果的關鍵所在,由于學生普遍缺乏市場營銷實際工作經驗,加上能夠有效提供給學生進行課程實踐的平臺較少,這些都會引起學生學習興趣及熱情不足,從而導致學生學習缺乏主觀能動性。
(二)教師方面的影響因素
1.教師實踐經驗不足由于江西理工大學廣告專業建立時間較短,教師普遍缺乏市場實際操作的豐富經驗,難以充分把握市場營銷學的實踐應用技巧和方法,因此,應進一步豐富教師的實際操作經驗,以促進教學效果的提升。
2.教師對學生課程練習要求不足教師應強化對學生的課程練習要求,針對課程中的核心問題,教師應安排學生圍繞這些核心問題予以強化練習,為了提高課程練習效果,教師與學生之間應安排定期課外練習輔導,幫助學生解決課程練習中遇到的問題。然而教師受教學工作、科研任務等許多情況的影響,加上學生本身缺乏主觀能動性導致學生不愿意主動找教師交流,這些因素都導致該方面的工作尚不到位,應予以加強。
二、相關教學改革措施和建議
(一)針對學生的改革方法和措施
1.加強學生學習觀念意識教育
在開始做課程練習時,應正確引導學生對課程練習重要性的認識。引導學生正確處理理論學習、課程練習的關系,加強學生學習態度和學習意識的修養,加強學生觀念意識教育,使學生引起足夠的重視。
2.引導學生認真完成課程練習
教師應教育學生認真對待課程練習,尤其是引導他們認識到通過課程練習能有效提升自身的就業技能。教師還應通過耐心指導,幫助學生理解課程練習設計原理和提升技能的關鍵所在,引導學生提升主觀能動性。
3.提升學生學習的主觀能動性
學生除了完成教師安排的課程練習外,還可結合自己實踐中遇到的實際問題作為課程練習課題予以分析研究,學生應主動與教師溝通,認真聽取教師的建議。通過這些做法,可以進一步有效保證市場營銷課程練習的教學質量,從而提升學生的課程實際學習效果。開展市場營銷課程練習的一種理想做法就是有效利用實習單位提供的實踐平臺,讓學生真正參與到企業中按照企業要求完成相關工作,并充分實行校企聯合指導。這樣可充分培養學生實踐運用能力、團隊合作精神,使學生真正意義上理解把握實際工作要求和過程;同時也利于企業單位和學生較早互相了解,使學生就業后盡早地進入工作角色。江西理工大學部分專業如數媒藝術設計專業已對這種新的指導方式進行了較為深入的探索,從企業、學校、學生各方面反映的情況看,已起到了較好的效果,深受學生和用人單位歡迎。
(二)針對教師的改革方法和措施
1.進一步有效提升教師的專業實踐水平
市場營銷課程是對實踐要求較高的課程,教師應在教學任務之余,利用諸如暑期等較長假期,主動到企業去實踐鍛煉,虛心向企業學習并協助企業解決工作中的實際問題,從而有效提升教師的專業實踐水平。
2.加強課程練習教學環節中的監督管理
教師在布置學生課程練習要求后,應增強對學生課程練習教學環節的監督機制。其一,要增強教師教學工作使命感;其二,引入現在企業常用的管理做法,要求學生以書面形式將自己的課程練習工作予以匯報,并將自己課程練習的體會包括遇到的困難及取得的進步及時記錄下來。
(三)改革成績考核評定方式,提升教學水平
檢驗標準學生課程練習的成績考核評定方式可從兩個方面予以衡量:一是課程練習的學習效果展示,可讓學生根據自己的學習認識并結合相關案例制作演示PPT予以分析講解;二是學生完成課程練習的質量情況,教師可按學生課程練習成果情況進行成績考核。評審評分標準可采用比例方式進行綜合評定,如可設定學生課程練習案例環節占50%,課程練習個人小結環節占30%,平時學習表現和學習態度綜合等占20%。
三、結語
篇3
關鍵詞 產學研 應用光學課程 課程教學 創新與實踐
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.10.049
Innovation and Practice of Introducing Combination of Production,
Study and Research Model in Applied Optics Teaching
GAO Hongyun, LI Min, CHEN Qingming
(Physics Department, School of Science, Wuhan University of Technology, Wuhan, Hubei 430070)
Abstract For the "Applied Optics" Teaching resources can not be achieved between the teachers, students and businesses of the three effective sharing of issues, this paper will research this innovative model into teaching session. Through flexible classroom teaching, classroom into the after-school learning network, as well as colleges, enterprises and practices throughout the three important teaching tool, designed to improve teaching effectiveness and achieve win three universities, businesses and students, and to provide a University Professional Courses effective teaching reference method.
Key words production, study and research; applied optics course; course teaching; innovation and practice
“產學研”這一創新模式在2011年就從國家高度被提出,它為高校的辦學理念指出了一個重要的發展方向。①關于產學研的研究和應用受到眾多相關研究人員的重視。②③然而,目前關于產學研的研究主要集中在內涵、辦學、特征等方面進行分析,而關于產學研這一創新模式用于某個具體的專業課程卻鮮有提到。眾所周知,高校開設專業課和學生畢業以后的工作學習密切相關,扎實的理論基礎和豐富的實踐經驗使學生具有更強的工作能力和競爭力。具有光學專業的著名高校,如浙江大學、南開大學、天津大學等都把應用光學列為重要的專業基礎課程。盡管相關教育工作者在應用光學課程教研方面做了大量的工作,但是一些問題和矛盾也一直存在。④⑤其主要原因是科研經驗豐富的授課老師、對專業知識茫然而又向往的學生以及一直提倡產學研的企業之間并沒有有效實現資源共享和互動。
因此,本論文提出引入新型產學研模式這一理念,通過應用光學課程內容方法的創新與實踐,為學校專業課程找尋一個有效的教學方法,為培養具有較強綜合知識能力、較高競爭力和創新能力的復合型人才奠定扎實的專業基礎。本論文研究主要包括靈活課堂教學、網絡課堂融入課后學習以及實踐和校企聯合貫穿始終三個重要教學手段。
1 靈活課題教學
應用光學課程作為公共基礎課程和專業課程的橋梁,它的成功開展不僅關乎本科生從公共基礎課程到專業課程的順利轉換,更是學生后續專業課程的必要基礎。靈活的課題教學不僅能提高學生的學習興趣,而且有助于課堂知識的掌握,本論文首要的工作就是如何有效地靈活課堂教學。多媒體教學一直是高校推崇的有效教學手段,本論文主要是在多媒體教學的基礎上采用以下兩個方面靈活課堂教學:
(1)科研經驗、實際應用和書本知識有效融合到課堂教學中。在課程開設期間,有效利用課題組成員的豐富科研經驗,結合目前國家的熱點發展和研究方向,尤其是航空航天、環境監測、新能源開發等方向中的應用。如講授透鏡成像這部分內容時,可讓學生了解在我國目前最振奮人心的探月工程項目中,從月球上傳回的每幅圖片都有成像光學系統的功勞;在講授望遠系統這部分內容時,可列舉最著名的哈勃天文望遠鏡以及其拍攝的部分經典圖片;在講授全反射原理這部分知識時,可以和當前環境監測中PM2.5的檢測聯系起來,光學表面等離子體共振生物傳感器也利用的是光學全反射原理;在講授光學不變量這部分知識時,可列舉激光雷達中的光束擴束系統等等。如果每個教學內容部分都能和目前實際應用結合起來,就會使學生對所學習的知識有很深的理解,并能明確學習的目的和方向,自然而然地使學生的學習由被動變成了主動,大大提高了學生的學習興趣,同時也會讓授課教師更有激情和自信。
(2)光學計算機仿真融入課堂理論教學。在課堂教學中可充分利用光學軟件輔助講授光路追跡和光學像差等晦澀難懂的理論知識。如在講授光路追跡公式這部分內容時,可利用光學設計軟件Zemax仿真光線在光路系統中的傳播過程;在講授平面鏡旋轉這部分內容時,可利用PPT自帶的動畫功能仿真出旋轉和光線傳播的關系;在講授光闌這部分內容時,可利用Matlab仿真出不同光闌對光路的影響;在講授幾何像差這部分內容時,可利用Zemax仿真不同像差的圖樣等等。應用光學不同于其他課程,課程內容里幾乎所有知識都能用計算機形象地仿真和實現,如果課程內容的講授和計算機仿真演示能有效結合起來,可使枯燥、晦澀的課程內容變得生動、形象。因此,三維圖形和動畫的合理使用會使學生有效地掌握專業知識,并能在以后的光學系統設計和實際應用中凸現較強的能力和潛力。
此外,可根據每個成員的優勢,協作完成應用光學課程教學,如科研經驗豐富的老師講授應用方面的知識內容,計算機技能熟練的老師講授晦澀難懂的理論知識,這樣會更好地引起學生的學習興趣,在有限的教學時間內讓學生掌握更扎實的應用光學知識。
2 網絡課堂融入課后學習
在教學過程中老師一般會留一些思考題或課后習題,然而這類學習缺少很大的互動性,學生自主學習的動力明顯不足,致使不少同學都采用抄襲方式完成,給后續的教學帶來不利的影響。網絡教學是一種非常重要的輔助教學手段。本論文主要從以下兩個方面使網絡教學融入課后學習進而促進課堂教學。
2.1 建立一個專業課程學習網站供學生下載相關學習資料和視頻
建立一個應用光學專業課程學習網站,學生可利用空閑時間下載并學習相關資料和視頻,避免在課堂上記錄大量的學習筆記,一定程度上減輕了學生的學習負擔,學生只需在課堂上認真聽講,必要時做一下問題記錄即可,大大提高了學生的學習效果。網絡教學也是教師和學生的一個互動平臺。教師把上課的教案、習題、測試題、思考題和一些相關的科研應用等放到網上,讓學生自主學習消化,如果學生有任何問題或疑問可以在網上和老師交流討論,實現網上在線答疑,可以把有限的40個學時的課堂教學發揮最大的教學效果。尤其是課堂上展示的三維動畫視頻,學生不一定能及時消化,如果學生能及時從網站上下載相關視頻,就可以隨時查看和學習,不受有限的課堂學習時間的限制,可以讓學生的學習時間更靈活。此外,課程學習網站上可以上傳一些相關的課外資料,如阿貝折光儀最早是誰發明的,現在已經發展到什么程度,望遠鏡最早是誰發明的,望遠鏡的種類和最新發展,尤其是同學們比較感興趣的天文望遠鏡其原理和結構,照相機的發明者、種類、最新發展等等,大量的文字、圖片、視頻等資料都是同學們感興趣而課堂上無法給他們詳細展示的內容,這樣一來專業課程網站的使用很大程度上拓寬了學生的知識面,開闊了學生的視野。
2.2 建立一個QQ交流群可以讓學生和老師之間進行及時互動交流
目前武漢的無線網絡已經普及,利用這一網絡優勢,可以建立一個供課程學習交流的QQ群。這樣一來,無論是老師還是學生都可以很方便地互動,一定程度上彌補了專業網站必須登錄才能交流的問題。利用所有同學都在使用手機QQ的現狀,建立的QQ群可以實現問題和信息的及時互動,讓老師能夠第一時間掌握學生的學習動態,信息的及時反饋可以讓老師更好地給學生授業解惑,一定程度上促進了教學效果的提高。此外,免費的信息交流方式讓學生在學習更有主動性和積極性。
3 校企聯合實踐貫穿始終
我們不僅要培養學生的創新思維,更重要的是培養學生的實踐能力和實際科研能力。主要通過課外實驗、專業課程設計、實踐實習考察和邀請企業技術高管人員來校開設公開講座等方式,具體實踐過程主要分為如下兩個方面。
(1)產學研培養模式可以大大提高學生的綜合能力和競爭力。應用光學課程不同于其他課程,課程內容的每部分理論知識都能和實際應用結合起來,在教學過程中可以充分利用這一優勢,在每個獨立章節之后都安排1~2個相應的應用光學實驗,這樣可以充分調動學生的學習積極性,而且通過實驗可以讓學生很容易理解和掌握所學的知識。學習期間也可讓學生分成若干學習興趣小組,如果有好的創新理論可以結合光電實驗室實行具體實驗和實踐應用,這樣可以大大提高學生的學習興趣和創新能力。此外,通過課程設計可以讓學生的學習能力得到進一步提高。這種理論和實踐相結合的教學模式是基于學分制和大類培養背景下提出的新的教學方法,也是針對其他就業創業類人才提前開設的準備課程環節。這就使得產學研模式不再是企業公司的專屬,面對激烈的殘酷競爭,讓學生的能力提前得到全方位的鍛煉和加強。
(2)校企聯合可以從根本上杜絕學校和企業的脫節問題。在課程學習期間可以適當安排學生到相關企業進行參觀和學習,讓學生提前了解到課程知識的具體科研和社會應用。適時邀請一些企業的技術高管進入課堂為學生開設相關的理論和實踐公開講座,并為感興趣的和學習優秀的學生提供一定的企業實習機會,這會讓學生看到未來的專業發展方向,讓學生的學習有了明確的方向和目標,不僅促進了學生的學習動力,也提高了課堂教學效果。
4結束語
引入產學研模式后應用光學課程教學效果明顯。然而,在這一新型模式下,有些問題必須引起一定的重視,一、每個成員老師都承擔著一定量的教學和科研工作,如何協調好教學時間和實踐教學活動不沖突是面臨的首要問題;二、科研所需的知識面廣而深奧,如何將書本知識和科研進行優化結合而不讓學生覺得科研太難而失去對科研的興趣;三、開設企業實踐和相關課程設計,由于人數較多,過程環節監督有待完善。這一創新模式可以成功推廣到其它專業課程教學當中。
基金項目:武漢理工大學教學研究項目(項目編號:2013081)
注釋
① .在慶祝清華大學建校100周年大會上的講話[N].人民日報,2011-04-25.
② 朱方來,劉世林.高等職業教育實踐教學基地產學研結合人才培養模式的研究[J].高教探索,2006(3):78-81.
③ 饒燕婷.“產學研"協同創新的內涵、要求與政策構想[J].高教探索,2012(4):29-32.
篇4
【論文摘 要】《光學設計》是一門實踐性很強的課程,是光學工程和光信息科學與技術專業的主修課。本文對《光學設計》課堂教學內容的組織、教學方法的改進以及考核方式的改革等進行了探討,以期對該課程的教學改革提供方法與思路。
《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?!豆鈱W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?;诙嗝襟w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?;〞r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?!敝挥芯邆溥@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。
參考文獻
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篇5
測控專業主要課程 精密機械與儀器設計、精密機械制造工程、模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎,微型計算機原理與應用、控制工程基礎、信號分析與處理、精密測控與系統等。
測控專業主干學科:光學工程、儀器科學與技術。
測控專業主要實踐性環節:包括軍訓、金工、電工、電子實習,認識實習,生產實習,社會實踐,課程設計,畢業設計(論文)等。
測控專業就業方向 本專業畢業具備精密儀器設計制造以及測量與控制方面的基礎知識與應用能力,能在國民經濟各部門從事測量與控制領域內有關技術、儀器與系統的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理。該專業既可以進入生產工程自動化企業從事自動控制、自動化檢測等方面的工作,也可以在科研單位進行儀器儀表的開發和設計,同時還可以在工程檢測領域、計算機應用領域找到適合本專業個人發展的空間。
測控專業培養要求 畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:
1. 具有較扎實的自然科學基礎,較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力;
2. 較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識,主要包括機械學、電工電子學、光學、傳感器技術、測量與控制、市場經濟及企業管理等基礎知識;
3. 掌握光、機、電、計算機相結合的當代測控技術和實驗研究能力,具有現代測控系統與儀器的設計、開發能力;
4. 具有較強的外語應用能力;
篇6
關鍵詞: 理工融合 教研結合 知識共享體系 教育信息化
在新的知識經濟條件下,研究生教育目標呈現多元化,對高校的研究生培養提出了更高的要求[1],但研究生教學方式的多元化卻沒有跟上步伐,如何創新研究生培養模式以適應更高的要求是一個值得研究的重要課題。
1.研究生培養教育模式現狀
研究生教育本應區別于本科教育,但國內部分高校研究生課堂教學多數只是本科課堂的簡單延伸,甚至教學質量和效果還不如本科。教案陳舊,沒有結合新的學科前沿與應用、讓學生自習、讓博士生代課成為研究生教學中的常見現象[2]。這樣的培養模式使得研究生的學習、思維方式仍停留在本科階段,無法激發研究生的科研潛力和創造力[3]。
各高校雖對研究生課程教學進行了探索創新,在培養環節中做了一些改進調整,但受傳統觀念和學科組織的阻力,仍存在一些共性問題,如教學方法與教學目標單一;課程考核評價體系單一[4];各院系各專業間未能進行很好的溝通交流,新的教學模式難以實現資源共享,沒有形成合理推進的局面[5]。
2.研究生培養質量影響因素分析
2.1課程教學。
在對研究生、導師和教學管理人員調研時,絕大部分都認為課程教學環節十分重要,一些對論文、科研有幫助的核心課程,開設的標準、質量和要求甚至應該提高[6],有部分學生反映知識點的應用和學科前沿涉及太少,不利于培養研究生的創造性。
2.2課題研究。
課題研究對于研究生來說是最主要的獲取學科知識的途徑。課程學習一般只能覆蓋最基本的知識,研究生在科研過程中運用到的學科知識與方法,大部分是在課題研究過程中通過與老師、學生的討論學到的。
2.3學術交流。
學生在參加學術交流的過程中,可以彌補傳統教學的不足,了解到所學學科的前沿領域及新的理論和方法。南京理工大學有針對研究生的定期學術交流論壇,且每個學院都會舉辦“學術交流月”,但大部分學術交流活動參與者是博士生,研究生參與學術交流意識薄弱,積極性不高,學術交流僅僅停留在課題組定期舉行的學術研討。
2.4專業實踐。
專業實踐是體現知識運用的階段,大部分研究生都愿意參加專業實踐,但認為機會太少,希望學校和學院能夠提供高質量的產學研結合的實習機會。研究生導師則認為目前專業實踐現狀并不好,學生實踐種類雜,多數從事的實踐與專業并無關系,不僅浪費時間,耗費精力,且對學術研究無幫助,一定程度上影響培養質量。
2.5學位論文。
學位論文貫穿研究生培養整個階段,是研究生訓練科研能力的主要途徑,是衡量研究生培養質量高低的重要標準。導師與教育管理工作者應該對學位論文的各個階段進行嚴格地把關,以保證研究生學位論文的產出質量。
2.6導師因素。
導師制是研究生培養最顯著的特點,導師自身水平、指導方式、指導時間等都直接影響研究生的培養質量。當前有部分院校采用“雙導師制”和“導師組”的形式,聯合指導研究生培養。
除了以上提到的這些因素,像制度規范、學科文化、學科組織、制度規范、資源配置等方面對研究生培養質量也存在影響。
3.研究生課程教學新模式探索
根據研究生教育目標的多元化,我們從構建知識共享體系,完善課程學習反饋機制,試點教育信息化等方面進行研究生教育新模式的探索創新。
3.1理工融合,構建知識共享體系。
隨著科學技術的發展,高校學科逐漸交叉融合,市場經濟對人才綜合素質提出了更高要求,@些促使高校更加重視理工融合[7]。
理學院擁有光學工程、基礎數學、計算數學、凝聚態物理、力學、結構工程等學科,以理科為主,同時包含工科專業的學科設置,是實現理工融合的重要基礎。
通過理工融合的課程設置,建立知識共享體系,使理學和工學兩大學科有機互動、相得益彰,有利于培養學生的綜合素質、實踐能力和創新精神。知識共享是指知識發散、吸收、交流學習、共同創新的過程。構建知識共享體系主要包括知識積累、知識轉移和知識整合構成三大部分。第一階段是知識積累。在研究生入學至研一課程結束期間,完成知識積累,掌握本專業領域的知識。第二階段是知識轉移。此階段是核心環節,主要渠道有面對面接觸與交流,電話交流,書面交流,數據材料交流。在此提出幾種適合研究生的新型交流模式,如虛擬交流、論壇講座、團體討論等。該部分的實踐以團隊、項目為依托,將培養學生創新能力、實踐能力與具體的科研過程相結合,重點培養學生在實踐過程中解決問題的能力[5]。時間主要集中在研究生參與項目組課題研究、論文開題至論文中期答辯的階段。第三階段是知識整合,是整個體系的升華階段,是促進研究生學術創新的關鍵,集中在研二下學期至研三階段。
整個知識共享體系構建過程中,研究生能夠獲取新知識,突破原有知識框架,形成新的知識體系,最終將獲得的知識內在化,在知識轉換、共享的過程中形成有機整體,使得個人知識不斷豐富,形成學術創新的能力。
3.2教研結合,完善課程學習反饋機制。
完善課程學習反饋機制主要集中在完善課程論文反饋和課程報告機制。
課程論文是研究生教學中一種較普遍的課程考核形式,但該種考核缺少任課老師的反饋,學生只看到分數,而且大部分課程反饋集中在學期末,這樣的模式造成學生即使寫了不少課程論文,但科研能力的培養和提升仍十分有限。因此,應完善課程論文反饋機制。首先,要加強對該項工作重要性的認識,只有觀念轉變,才會在行動上有所改變。此外,要建立起專門的課程考核反饋制度,督促教師及時反饋。對于反饋方法和策略,可以面對面交流,也可以針對論文寫下詳細評語后通過郵件反饋給學生,還可以要求研究生針對論匯報和討論。反饋的時間不應集中在期末,老師應注意日常的反饋,這樣既有利于學生把握好學習的節奏,又可以將反饋分散。最后,反饋是否及時是影響教育評價反饋作用的重要因素,教師及時反饋使學生對論文內容比較熟悉,這樣反饋效果較好。
課程匯報機制是指教師提前一個月將該次課程的主題向學生公布,要求學生查找資料,組織并消化資料,制作PPT進行課堂宣講,同時留給學生提問及討論時間,課程以報告內容和課堂表現作為綜合的評分依據。這種模式可以使學生在課程學習過程中轉變角色,由傳統的被動接受知識變成主觀能動地學習。在整個過程中,前期準備工作學生必須有一定的知識儲備,這個過程最大化地培養了學生獲取資料、整理資料、解讀資料的能力,在這個信息爆炸的時代,捕捉新的信息,更新知識十分重要,學生在準備匯報的過程中培養了自主學習的能力。課堂宣講討論又可以形成內容的互補,同時教師能給出正確的引導、實時的評價和及時的反饋。對于教師來說,對學生的評價不再停留在文字表述,而是較為立體地呈現,包括理解能力、表達能力、資料整理能力等,在內容、專業性及態度上能看出學生明顯的差異,評分標準較為客觀。傳統的教師授課方式知識量具有局限性,更多學生的參與可以多角度多層次地闡述論題,這種反饋模式有助于師生雙方相互理解、教學相長。
3.3實現教育信息化。
實現教育信息化,是以現代信息技術為支撐,利用網絡輔助學習,培養學生探索知識的能力,壓縮課堂教學內容的總容量,增加學科前沿知識,使教學不受時間、地點的限制,朝著個性化、自主式學習方向發展。
通過完善自主學習策略、完善網絡教學系統,提出實現微課程信息化改革。由于研究生人數激增,類型多樣及基礎差異離散化等特征,傳統的課堂教學材料單一,難以適應學生多樣化學習的需求。研究生自主學習能力強,采用網絡多媒體變被動式學習為主動式學習成為可能,但是由于網絡學習在本校還未有實踐先例,我們在理學院光學工程專業采用微課程試驗,通過課堂講學和網絡學習相結合的實踐,以期得到研究數據,為后期網絡課程推廣提供一定的參考據。
4.結語
本文從知識學習、知識應用和創造性思維培養等方面對研究生現有教育形式進行深入分析,通過建立理工融合的知識共享體系,改善課程學習反饋機制,總結教育模式,激發學生的科研興趣,探索創造性思維的培養模式,培養研究生成為具有堅實的數理基礎、強烈的工程意識的應用型人才。
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篇7
關鍵詞:信息素養;物理學;畢業論文;高等教育
作者簡介:劉婷婷(1978-),女,山東泰安人,泰山學院物理與電子工程學院,講師;孫海濱(1974-),男,山東泰安人,泰山學院物理與電子工程學院,副教授。(山東 泰安 271021)
基金項目:本文系山東省教育科學“十一五”規劃課題(課題編號:2010GG042)的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)07-0175-02
信息素養是人們的一項基本生存技能,它形成了終身學習的基礎,[1]是人們成為信息化社會中獨立的終身學習者的關鍵。信息素養是當代大學生必須具備的基本素養之一,信息素養主要表現為:熟練運用信息技術工具的能力;敏銳的信息意識及主動獲取信息的能力;收集、整理、評估、利用、傳遞和交流信息的能力;良好的信息協作意識與合作能力;信息免疫能力及信息倫理道德修養;將所獲得的信息用于問題解決,進行創造性思維活動的開發能力。[2]
大學生信息素養的培養是一項系統工程,不應該也不可能脫離專業課程的教學。為了獲得最佳的信息素養教育目標,必須實現信息素養教育與專業課程教學的有機整合,即實施專業信息素養教育。專業信息素養教育是基于學科的專門信息素養,是高等教育各專業課程體系的前提和基礎。[3]
結合專業課程教學實施信息素養教育,培養物理學專業學生的信息素養是非常有效的一個現實途徑。對于物理學專業學生而言,信息素養是物理學專業素養、文化素養和信息技術應用能力的交集。[4]在物理學專業課程的教學中,教師要注意將信息素養的培養要素有機融入教材、認知工具、網絡以及各種教學資源中,在各個教學環節滲透信息素養教育,以滿足大學生對海量信息的迫切需求,進而更好地實現專業課程的教育教學目標。[5]
一、基于畢業論文寫作的信息素養教育目標――以物理學專業為例
作為物理學專業學生重要學習環節的畢業論文寫作,是一種重要的專業實踐教學形式,是全面發展學生信息素養的一個有效途徑。教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會制訂的《高等學校物理學本科指導性專業規范》指出:“論文內容可以是理論研究、實驗研究、文獻綜述、調研報告或應用開發。論文應具有完整性和一定的系統性,對所研究的問題應有比較充分的調研,分析具體,結論可靠。提交的論文應符合通??萍颊撐牡囊幏逗鸵?,內容基本正確。對論文的評價重點是學生的學風、對知識的綜合掌握、應用能力、分析能力和解決問題的能力”。[6]
因此,結合物理學專業特點制訂畢業論文寫作的信息素養教育目標就顯得非常重要。因為科學合理的信息素養教育目標,能夠促使學生主動將信息素養能力納入自身能力建設中,使學生的信息素養能力隨著專業知識的增長而得到不斷的強化,并最終成為保障其終身學習的一種能力。[7]
對于物理學專業學生而言,基于畢業論文寫作的信息素養教育的總目標是在發展學生物理學專業素養的同時,促進信息素養的發展,使學生成為終身學習者。具體的信息素養教育目標:一是使學生掌握信息檢索策略,學會運用專業數據庫,具備檢索物理學專業信息的良好能力;二是使學生學會批判性的運用所獲得的信息,并選擇有益信息融入自己的知識結構和價值體系,會在所獲取信息的基礎上進行初步的學術創新;三是在論文寫作過程中遵循學術規范、學術道德和信息道德;四是在答辯過程中能夠有效的傳遞、交流信息。
二、基于畢業論文寫作的信息素養教育策略
畢業論文寫作中的信息素養教育是基于物理學專業情境的學習過程。這種滲透式的專業信息素養教育可以使學生鞏固所學物理學專業知識,擴大知識面,發展學術素養,全面提升信息素養。
1.通過論文選題培養學生的信息檢索能力
物理學專業學生的畢業論文選題可以是教師科研項目的組成部分,也可以在教師指導下自由選題。例如,與教師科研項目相關的畢業論文題目:一維三原子鏈的晶格振動分析,一維線性諧振子薛定諤方程的數值計算,相互作用帶電粒子運動軌跡的數值模擬與分析,航天器變軌過程分析,光學渦旋的產生及衍射特性,數字全息顯微技術研究,光學實驗中的圖像處理與應用,等等。學生參與教師的科研項目,可以增加科研實踐機會,拓展物理學專業知識視野。學生在導師的指導下自主選題時,要綜合考慮自己的知識掌握情況和專業能力,并根據自己的專業興趣選定論文題目。學生可以從科學研究中尚未解決的難點問題,以及公眾關心的熱點問題中自主選題,也可以在他人研究成果的基礎上進行選題。無論如何選題,都是以大量信息為基礎的,充分利用信息,善于捕捉為己所用的信息,了解課題的學術意義、學術創新和國內外最新進展,就會大大拓寬研究思路。[8]
在論文選題過程中,課題檢索是一個必不可少的環節。通過課題檢索,有助于學生掌握各種物理學專業數據庫的檢索途徑、方法和技巧,如學會熟練運用中國知網、超星數字圖書館、萬方數據庫、維普等中文數據庫的使用方法,了解SCI、EI、ISTP、EBSCO、IOPP、Science Direct、SpringerLink、IEEE Xplore等外文數據庫的使用方法。這樣可以督促學生自覺主動地利用圖書館的各類館藏文獻資源進行自主探究學習,使學生學會課題檢索,掌握文獻檢索知識,豐富信息知識,鞏固所學物理學專業知識,使學生的專業信息能力得到發展。
2.通過文獻綜述培養學生的信息能力
在確定好論文題目之后,學生需要進一步進行文獻的檢索和整理,并在此基礎上進行文獻綜述。文獻綜述是指在全面掌握、分析與課題相關文獻的基礎上,對該課題在一定時期內的已有研究成果進行分析、歸納、整理和評述而形成的論文。文獻綜述一般要對研究現狀進行客觀的敘述和評論,以便預測發展、研究的趨勢或尋求新的研究突破點。[9]
在文獻檢索過程中,教師要指點學生注意文獻資料的新穎性、價值性和真實性,引導學生科學合理的篩選、評價所獲取的信息資源,提取有價值的信息內容,并將收集到的文獻資源進行分類,將其融入到自己的知識體系中。在此基礎上,應充分利用所獲取的信息,完成文獻綜述。當然,本科生的文獻綜述只要能夠對已有研究成果進行較為全面的分析和述評即可。文獻綜述的作用體現在多個方面:第一,充分了解課題的全面情況,把握課題的發展規律,熟悉已取得的成果和存在的問題,以及從事該課題工作的主要學者的成就和水平;[10]第二,可以培養學生熟練運用信息檢索工具的能力以及根據主題收集信息、整理信息的能力;第三,文獻綜述對參考文獻的要求可以幫助學生掌握學士學位論文的規范要求;第四,文獻綜述可以有效減少學生的抄襲現象,便于對學生進行信息倫理道德教育。
3.通過畢業論文寫作全面提升學生的信息素養
畢業論文的寫作不僅需要學生掌握系統的物理學專業知識,還需要學生具備復合型的知識結構、良好的邏輯思維能力和扎實的文字功底。在論文寫作過程中,學生要充分利用所占有的各類信息資源,運用各種創造性思維,在綜合歸納材料、分析實驗數據的基礎上形成自己的見解。
教師要指導學生掌握論文寫作的各個細節,如要讓學生掌握科技論文的結構:一是論文前置部分,包括封面、題名、中英文摘要、目錄;二是主體部分,包括引言、材料和方法、結果與分析、討論、結論、致謝、參考文獻;三是附錄;四是致謝。在開始論文寫作前,要列出論文的寫作提綱。寫作提綱要提綱挈領、主次分明、組織合理。在寫論文的主體部分時,要注意結構嚴謹、層次清楚、文字通順、銜接自然、用語符合技術規范,圖表清楚,格式規范。論文中的論據應該真實可靠;論證要合情合理;論述要具有科學性、專業性、創新性;結論與全文觀點要保持高度的一致性。
4.通過論文答辯評價學生的物理學專業信息素養能力
論文答辯是畢業生在規定時間內展示自己畢業論文的研究內容、研究方法和主要結論,由答辯委員會就論文進行點評,指出優缺點及修改意見的過程。論文答辯是學生展示、交流畢業論文成果及學業成就,檢驗學生信息能力的重要環節。通過論文答辯可以全方位檢驗學生對所寫論文的認知程度,對物理學專業知識的掌握程度及運用能力,運用論文觀點回答問題的應變能力,以及對文中創新點的解釋能力。
三、結論
信息素養教育與專業課程學習的有機整合是發展大學生信息素養的最佳途徑。物理學專業學生的畢業論文寫作,是基于物理學專業情境的學習過程,是專業素養教育與信息素養教育的有機整合。通過畢業論文寫作,可以豐富大學生的信息知識,拓展信息視野,鍛煉信息能力,培養信息道德。因此,畢業論文寫作既是一種重要的專業實踐教學形式,也是全面發展學生物理學專業素養和信息素養的一個有效途徑。
在畢業論文寫作過程中,教師可以把信息檢索、信息獲取、信息評價、信息創新、信息交流、信息倫理等內容滲透到論文寫作的各個環節,如文獻查閱、開題報告、中期檢查、文獻綜述、論文提綱與結構、論證方法、實驗研究、數據處理、圖表處理、論文撰寫與排版、文獻引用等。與此同時,指導教師自己也應在教學過程中不斷學習,更新自身的知識結構和思維方法,不斷優化教學,探索出適合信息素養教育的教學方法;教師自身也要采取有效措施提升信息能力,發展信息素養,在教學過程中與學生共享各類信息,充分實現師生的有效互動。[11]
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篇8
關鍵詞:測控技術與儀器;特色專業建設;人才培養
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)09-0172-02
一、建設背景
進入21世紀,國際競爭日趨激烈,競爭的焦點是人才的競爭,是全民素質的競爭。隨著科學技術高速發展,專業發展出現了一些新問題,表現在專業之間的交叉不斷增加,相近專業內涵界限不清,專業與學科聯系更加密切。同時由于高等學校本科招生不斷擴大,勢必造成各專業辦學規模也不斷擴大,由于發展速度過快,教學質量參差不齊。同時由于“測控技術與儀器”是由十幾個專業合并而來,從名稱上體現不出特色與優勢。為此對于辦學有鮮明特色的學校,必須探索一個適合自身特點,形成一個既有歷史特色,又符合教育、教學發展規律的新專業。經過多年的教學實踐,總結長春理工大學“測控技術與儀器”專業的辦學基礎與特色,依據本科教學的規律,對該專業建設進行了全面地研究與規劃,制定出了一套全新的具有鮮明特色的專業培養方案,用以指導本專業的教學工作。
二、建設方法與步驟
1.建設指導思想。以當前人們普遍關注的本科生教學改革為對象,探討適合人才培養與特色教育發展的教學方法,形成具有創新意識與能力的人才培養機制??偨Y長春理工大學測控技術與儀器的特點,建設成為以光電測控技術為優勢的國家級特色專業,并以此形成辦學的特色與品牌。
2.建設主要內容和方法。主要從培養方案、課程體系、教學內容三個方面入手,重點進行教學計劃、教學大綱、課程建設、實驗實習、畢業設計(論文)等教學環節規范。在此基礎上完善教師隊伍、創新基地、實驗示范中心等內容建設。建設分五步進行,調研階段整理資料階段建設內容研討建設內容實施總結與交流。①調查研究。面向高校:通過到國內設有“測控技術與儀器”專業的大學走訪、實地考查、與教師座談等方式,對測控專業的辦學現狀有了進一步了解。國內目前設置該專業的院校由幾十所發展到140余所,其中此專業側重電信的有45%,側重機電的有35%,側重計算機的有10%,側重光電的有11所。以光電技術為主的學校多數集中在光通信、光電對抗等方面,進行光學精密儀器總體與結構為主并形成優勢的學校只有天津大學、浙江大學及長春理工大學3所。面向企業:通過兩種方式進行了調研:一是在每年的畢業生招聘會期間,與各企業相關人員座談,了解他們的需求和對往屆學生的評價;二是每年到與本專業相關的單位去實地調研,特別是近年來國外光學、光電相關企業在我國“長三角”、“珠三角”及周邊地區建廠,急需大量的光電測控方面人才。我校培養的“測控技術與儀器”專業的人才就業情況很好,特別是光學儀器方向的人才。我校培養光學、光電儀器方向的學生近五年來實際就業率達到85%以上,近幾年來社會對側重光電專業人才的需求有上升趨勢。跟蹤國際:通過訪問發達國家著名高校、聘請回國人員講座等辦法,了解國外高等學校辦學方式與經驗。國外控制技術伴隨計算機技術的發展已達到較高的水平,特別是機器人、多軸轉臺等的智能控制研究方面,美國、日本、英國等達到相當高的水平。而我校在光電檢測方面具有相當優勢,但控制方面教學與科研都是弱項,使得“測”、“控”出現嚴重脫節現象。②培養方案調整根據掌握的資料,結合實際情況進行綜合與分析。我校是以光學儀器發展而來,是以光學儀器創造品牌,這一點始終不能放棄。近年來許多大學遵循“寬口徑,厚基礎”原則,按專業培養學生。但我校一直沿用專業方向培養,這樣更有利于突出特色。我校“測控技術與儀器”專業原來下設4個專業方向:“光學儀器”、“檢測技術及儀器”、“精密儀器”和“光學工藝與光學設計”。由于近幾年教育部增加了一些有特色的目錄外專業,我校以“測控技術與儀器”專業中的“光學工藝與光學設計”方向分離出來,在2003年申辦了“光電信息工程”專業。這樣測控技術與儀器專業只有“光學儀器”、“檢測技術及儀器”和“精密儀器”3個方向。但在近幾年實際執行中,“測控技術與儀器”專業的“精密儀器”在分方向時很少有學生選擇,基本分不出班級,所以實際上本專業就是兩個方向。而“光學儀器”方向與“光電信息工程”的專業有交叉。所以在實際運行過程中,本方向越辦越窄,而且已失去了原有的優勢的地位?,F代測控技術多學科的交叉,發揮我校在精密儀器基礎、憑借光學相關課程、實踐教學和光學儀器總體設計方面長處,結合現代控制技術的發展。對專業方向進行了重新調整,即形成“光學精密儀器”、“檢測技術及儀器”和“光電測控技術及系統”3個專業方向,形成以光學儀器和光學設計優勢,光電測控技術領先,檢測技術和信息處理并進的人才培養方案。
三、具體建設內容
根據社會對人才的需求、培養方案的具體內容,設立適應人才市場的培養方向,構建經濟社會發展需要的課程體系。同時設立“王大珩創新實驗班”進行創新人才培養方法的探索。具體建設內容如下。
篇9
1900年大學畢業之后,愛因斯坦面臨著一個大學畢業生的典型生活狀態:求職、租房、上班、交友、兼職。
畢業成績一般,留校當助教是不可能了,寄到德國和意大利的求職信也無佳音。申請博士學位也沒成,因為他遞交的論文質量平平。國家檔案管還留存了愛因斯坦1901年寫給伯爾尼州工程學院的回函,自薦為該校物理講師,未遂。運氣不好的愛因斯坦靠在蘇黎世附近的溫特圖爾和沙夫豪森做學校臨時工和家教賺錢,與女朋友一起捱窮。
給朋友Besso寄出明信片4個月后,愛因斯坦通過對哈勒的私訪和附加的面試,終于在1902年6月16日被瑞士聯邦專利局聘用為試用工(1904年9月才轉為正式三級技術員)。他贏得了年薪3500瑞士法郎(現約合人民幣24364.9元)的工作,雖然學院職位之夢未圓,但養家糊口總算不成問題了。
此時愛因斯坦搬到伯爾尼Postfach大街Kramgasse49號三樓,40平方米的1室1廳,在這租住了兩年半。當時,整棟樓四層共用一個廁所和廚房。
從住處步行1分鐘即到伯爾尼鐘樓,步行10分鐘即到專利局辦公室。愛因斯坦每天8點上班,每周工作48小時。累嗎?愛因斯坦跟朋友說:“很好啊,還有每天自由支配的16小時和周日呢。”他業余時間研究物理,沒有專業壓力,盡情表達自己的想法。他與同學MauriceSolovine、家教對象ConradHabicht共同組成一個物理學愛好者圈子,
起名“01ympiaAcademy”。下班后他先跟朋友去附近喝點東西,聊研究,然后再回家,有時也聊天到深夜。此外,他還會與朋友排練室內音樂放松心情。
1905年,26歲的愛因斯坦迎來奇跡年:3月,完成《關于光的產生和轉化的一個推測性觀點》;4月,完成《分子大小的新測定法》;5月,完成《熱的分子運動論所要求的靜液體中懸浮粒子的運動》;6月,完成《論運動物體的電動力學》,提出狹義相對論和著名方程式E=mc2;9月,完成《物體的慣性同它所含的能量有關嗎?》。他寫出了光,熱,電3個不同領域的5篇論文,在德國《物理學年鑒》上發表。
一次,愛因斯坦得意地對密友揚言:“我是伯爾尼專利局的小公仆,卻給物理界帶來了革命。”
論文沒有幫助愛因斯坦迅速跳槽成功。德國物理學權威普朗克認為愛因斯坦的工作可與哥白尼相媲美,但愛因斯坦申請大學講師和中學教師職位的嘗試相繼失敗,他只得繼續當小公仆,并構思廣義相對論。1906年4月,他晉升為二級鑒定技術員。1908年他總算申請到了伯爾尼大學的兼職教員,但是1908年,他上熱量理論課,只有3個聽眾(其中兩個還是他朋友):上光學課,只有4個聽眾。1909年夏天,校方取消了他的課程,因為沒有學生來聽了。
篇10
作為物理學專業學生重要學習環節的畢業論文寫作,是一種重要的專業實踐教學形式,是全面發展學生信息素養的一個有效途徑。教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會制訂的《高等學校物理學本科指導性專業規范》指出:“論文內容可以是理論研究、實驗研究、文獻綜述、調研報告或應用開發。論文應具有完整性和一定的系統性,對所研究的問題應有比較充分的調研,分析具體,結論可靠。提交的論文應符合通??萍颊撐牡囊幏逗鸵螅瑑热莼菊_。對論文的評價重點是學生的學風、對知識的綜合掌握、應用能力、分析能力和解決問題的能力”。[6]因此,結合物理學專業特點制訂畢業論文寫作的信息素養教育目標就顯得非常重要。因為科學合理的信息素養教育目標,能夠促使學生主動將信息素養能力納入自身能力建設中,使學生的信息素養能力隨著專業知識的增長而得到不斷的強化,并最終成為保障其終身學習的一種能力。[7]對于物理學專業學生而言,基于畢業論文寫作的信息素養教育的總目標是在發展學生物理學專業素養的同時,促進信息素養的發展,使學生成為終身學習者。具體的信息素養教育目標:一是使學生掌握信息檢索策略,學會運用專業數據庫,具備檢索物理學專業信息的良好能力;二是使學生學會批判性的運用所獲得的信息,并選擇有益信息融入自己的知識結構和價值體系,會在所獲取信息的基礎上進行初步的學術創新;三是在論文寫作過程中遵循學術規范、學術道德和信息道德;四是在答辯過程中能夠有效的傳遞、交流信息。
二、基于畢業論文寫作的信息素養教育策略
畢業論文寫作中的信息素養教育是基于物理學專業情境的學習過程。這種滲透式的專業信息素養教育可以使學生鞏固所學物理學專業知識,擴大知識面,發展學術素養,全面提升信息素養。
1.通過論文選題培養學生的信息檢索能力物理學專業學生的畢業論文選題可以是教師科研項目的組成部分,也可以在教師指導下自由選題。例如,與教師科研項目相關的畢業論文題目:一維三原子鏈的晶格振動分析,一維線性諧振子薛定諤方程的數值計算,相互作用帶電粒子運動軌跡的數值模擬與分析,航天器變軌過程分析,光學渦旋的產生及衍射特性,數字全息顯微技術研究,光學實驗中的圖像處理與應用,等等。學生參與教師的科研項目,可以增加科研實踐機會,拓展物理學專業知識視野。學生在導師的指導下自主選題時,要綜合考慮自己的知識掌握情況和專業能力,并根據自己的專業興趣選定論文題目。學生可以從科學研究中尚未解決的難點問題,以及公眾關心的熱點問題中自主選題,也可以在他人研究成果的基礎上進行選題。無論如何選題,都是以大量信息為基礎的,充分利用信息,善于捕捉為己所用的信息,了解課題的學術意義、學術創新和國內外最新進展,就會大大拓寬研究思路。[8]在論文選題過程中,課題檢索是一個必不可少的環節。通過課題檢索,有助于學生掌握各種物理學專業數據庫的檢索途徑、方法和技巧,如學會熟練運用中國知網、超星數字圖書館、萬方數據庫、維普等中文數據庫的使用方法,了解SCI、EI、ISTP、EBSCO、IOPP、ScienceDirect、SpringerLink、IEEEXplore等外文數據庫的使用方法。這樣可以督促學生自覺主動地利用圖書館的各類館藏文獻資源進行自主探究學習,使學生學會課題檢索,掌握文獻檢索知識,豐富信息知識,鞏固所學物理學專業知識,使學生的專業信息能力得到發展。
2.通過文獻綜述培養學生的信息能力在確定好論文題目之后,學生需要進一步進行文獻的檢索和整理,并在此基礎上進行文獻綜述。文獻綜述是指在全面掌握、分析與課題相關文獻的基礎上,對該課題在一定時期內的已有研究成果進行分析、歸納、整理和評述而形成的論文。文獻綜述一般要對研究現狀進行客觀的敘述和評論,以便預測發展、研究的趨勢或尋求新的研究突破點。[9]在文獻檢索過程中,教師要指點學生注意文獻資料的新穎性、價值性和真實性,引導學生科學合理的篩選、評價所獲取的信息資源,提取有價值的信息內容,并將收集到的文獻資源進行分類,將其融入到自己的知識體系中。在此基礎上,應充分利用所獲取的信息,完成文獻綜述。當然,本科生的文獻綜述只要能夠對已有研究成果進行較為全面的分析和述評即可。文獻綜述的作用體現在多個方面:第一,充分了解課題的全面情況,把握課題的發展規律,熟悉已取得的成果和存在的問題,以及從事該課題工作的主要學者的成就和水平;[10]第二,可以培養學生熟練運用信息檢索工具的能力以及根據主題收集信息、整理信息的能力;第三,文獻綜述對參考文獻的要求可以幫助學生掌握學士學位論文的規范要求;第四,文獻綜述可以有效減少學生的抄襲現象,便于對學生進行信息倫理道德教育。
3.通過畢業論文寫作全面提升學生的信息素養畢業論文的寫作不僅需要學生掌握系統的物理學專業知識,還需要學生具備復合型的知識結構、良好的邏輯思維能力和扎實的文字功底。在論文寫作過程中,學生要充分利用所占有的各類信息資源,運用各種創造性思維,在綜合歸納材料、分析實驗數據的基礎上形成自己的見解。教師要指導學生掌握論文寫作的各個細節,如要讓學生掌握科技論文的結構:一是論文前置部分,包括封面、題名、中英文摘要、目錄;二是主體部分,包括引言、材料和方法、結果與分析、討論、結論、致謝、參考文獻;三是附錄;四是致謝。在開始論文寫作前,要列出論文的寫作提綱。寫作提綱要提綱挈領、主次分明、組織合理。在寫論文的主體部分時,要注意結構嚴謹、層次清楚、文字通順、銜接自然、用語符合技術規范,圖表清楚,格式規范。論文中的論據應該真實可靠;論證要合情合理;論述要具有科學性、專業性、創新性;結論與全文觀點要保持高度的一致性。
4.通過論文答辯評價學生的物理學專業信息素養能力論文答辯是畢業生在規定時間內展示自己畢業論文的研究內容、研究方法和主要結論,由答辯委員會就論文進行點評,指出優缺點及修改意見的過程。論文答辯是學生展示、交流畢業論文成果及學業成就,檢驗學生信息能力的重要環節。通過論文答辯可以全方位檢驗學生對所寫論文的認知程度,對物理學專業知識的掌握程度及運用能力,運用論文觀點回答問題的應變能力,以及對文中創新點的解釋能力。
三、結論