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2教材选用方面
目前,该课程的上课讲义主要是根据清华大学袁国良老师编写的《光通信原理》,再结合其他通信类的参考书编写而成。该书对光通信原理的介绍虽比较系统,但是书中很多章节存在混乱的现象。如第三章介绍光纤的基本特性,但在第五章中再次介绍光纤温度特性和机械特性。光电检测器件也存在类似的现象,在第四章中介绍光电检测器的工作原理和主要要求以及光电检测器的工作特性,而第五章再次介绍光电检测器件,虽然两章节中介绍内容并不重复,但是这样授课过程中学生会觉得有些乱。虽然在实际课堂上已将内容调整并对其内容进行了扩充,但是毕竟没有配套的讲义,学生学起来还是有些不方便。与此同时,光纤通信领域科技发展日新月异,这本书缺少该学科最新的研究方向和前沿热点问题的介绍,如蓝光信息存储技术和白光照明等目前的热点问题。这显然很难引起学生的学习兴趣和热情。
3课程改革举措
结合学校2012版培养计划,根据我校光信息科学与技术专业学生的特点和人才培养目标,该课程的现行教学体系和内容应做必要调整,教学方法和教学手段上也要进行必要的改革,从而保证课程教学质量的有效提高。
3.1整合课程内容,调整课程结构
首先以形象的图像介绍整个光通信系统的组成部分,让学生了解光通信的系统结构。其次简单介绍光通信系统组成的每个部分,先讲解光通信中的主要有源和无源的光器件,光纤的组成和传输原理,然后把通信的光端机、光调制等基本内容尽可能地缩小课时快速介绍完毕,这样可以尽量避免与其他课程的重复,从而让学生产生新鲜感。然后重点集中讨论数字光通信系统,阐述如何设计光缆线路损耗预算和怎样考虑光缆线路中的各种类型的噪声源,多向学生介绍电信、数据通信方面的新发展、新思路,以开阔学生的眼界。这些改革为我们完成基本的教学任务提供了保障。同时鉴于袁老师课本中存在的章节混乱的情况,我们拟调整课程结构。课程的新结构首先从光通信的整体出发,从宏观上使学生了解光通信整体的基本知识和要求,把握零件和整体的关系。从简易的连接入手,到复杂网络为课程重点,把握各种光通信的特点,为培养学生应用能力奠定良好基础。
3.2分层实践教学,构建实践平台
光纤通信原理课程是一门理论性及实践性很强的课程,随着光纤通信与实际应用的结合越来越密切,仅仅在课堂上讲授基本的理论知识远远不能满足实际需求,必须加强和改进光纤通信课程的实践环境教学内容,突出本课程重实践、强能力的培养特色。实验建设和实验教学的重视和完善,有利于培养和提高通信工程类大学本科生的应用能力、创新能力和科研能力。首先,实践教学过程中采用了分层次的实践教学模式,根据学生理论知识学习情况及动手能力分组分层进行教学。动手能力一般的学生完成基础实验训练,动手能力较强的学生增加综合设计型、创新型实验教学内容,逐步构建了“基础型、综合设计型、创新型”的三级式分层次实践教学体系。其次在学校的相应经费支持下,鼓励学生根据所学内容搭建小型的光通信系统,让学生自己动手操作整个光通信系统的组成并了解实现通信需要注意的事项,如光纤损耗对中继距离的影响设计,色散对中继距离的影响等主要影响光通信性能的因素,让学生在动手操作中寻找评价光通信性能的指标等内容。这样充分调动了学生的积极性,不仅巩固了所学知识,还培养了学生的动手操作能力、观察能力及分析解决问题的能力,有效地提高光纤通信原理课程的教学效果。
3.3探索新的评价体系,改革考试模式
学生学习评价的目的是促进学生知识、技能以及情感、态度、价值观等方面的发展。发掘学生多方面的潜能,了解学生发展的需要和发展优势,增强学习的自信心。评价还要客观、全面地反映教学的实际情况,为改进教学提供真实、可靠依据的作用。结合学校2012版培养计划,根据我校光信息科学与技术专业学生的特点和人才培养目标,主要从以下几个方面,探索新的有利于学生个性发展的评价体系:(1)丰富评价内容。改变过去只重视知识,忽视综合素质和个性发展的评价。应从知识、能力、过程、方法、情感、态度、价值观等方面进行综合评价。在考试试题的内容上减少死记硬背的题目,增加实际操作技能、实验技能的考察。(2)改变评价方法。改变过去那种考试、测验的单一评价方法。可采用观察法、调查法、报告法(提供相关学习参考资料,让学生撰写笔记或学习报告)。(3)增加操作性和实验性评价比重。在“光纤通信”的实验课评价体系中我们要注重学生操作过程和规范性的评定。测验考试评价应增加考核学生的应用知识分析、解决实际问题的能力和创造性思维能力的权重。
中引入国外研究性学习教学理念,精简广告学理论课程学时根据广告专业人才培养目标需要,为了培养具备扎实的理论基础、实践动手能力强的应用型专业人才,在广告学理论课授课过程中不应注重理论知识体系的完整性,而是重点讲授学生进行广告实践时必备的核心理论知识,改变教师“一言堂”的教学方式,培养学生研究性学习的主动性及兴趣,帮助学生掌握适合自己的学习方法,提高学生的学习热情。
2.编写适合应用型广告学专业
学生的广告学理论与实务教材在编写广告学教材时,应打破以往广告学教材的知识体系,要以广告活动的发生顺序安排章节内容,以广告调查、广告策划、广告创意、广告文案写作、广告媒体策略为重点章节,帮助学生更好地理解与掌握与广告活动密切相关的理论知识内容。
3.建设广告学网络课程
改革广告学课堂教学方法运用现代化教学理念与方法,以广告学课程为试点,改革广告学专业课程教学模式,通过广告学网络课程建设推进广告学课程教学方法改革,使网络课程与课堂教学紧密结合、相互配合、互为补充,在网络课程与教学过程中引入大量国外的优秀获奖广告作品,开拓学生视野,有效地提升学生的专业能力与素质。第一,建设广告学网络课程,在网上相关教学资源。将广告学教学大纲、教学计划、教案、课件、案例、习题等教学资源在广告学网络课程上进行,供学生阅读及学习使用。第二,向学生讲明广告学课程学习与广告学网络课程使用方法。在每学期开学之初即通过网络课程向学生通知,告知学生使用网络课程进行学习的方法,要求学生充分利用网络课程中课前预习、课件与案例、课后延伸三个文件夹进行学习,要求学生在上课前阅读相关资料,带着想法走入课堂,多讨论、多发言、多动手、多实践,真正使学生成为课堂的主体,教师对网络课程中已经展示过的案例不做重复的播放与讲解,直接请学生运用所学理论知识对案例进行分析与点评,以提高学生的学习兴趣与热情。课后要求学生利用案例延伸文件夹进行课后复习,进一步理解课堂讲授的理论知识,提升课堂的教学效果。第三,完善并充实广告学网络课程内容,引入大量中外优秀的广告案例。根据广告学课程的特点与教学需要,运用微信媒体建设广告Style订阅号,并开设微博与之进行绑定,即使将中外广告行业经典与行业前沿最新案例通过订阅号向同学展示,使学生可以自主地选择用手机或是电脑收看广告案例,开拓学生的视野,使学生及时掌握国外广告行业最新的创意理念与专业技术,提高学生的创意水平,使学生更加热爱广告专业。第四,鼓励学生充分利用网络课程进行学习与讨论,提升学生的学习热情与效果。要求学生充分利用网络课程,学生讨论及教师答疑模块进行互动与交流,将自己收集的案例与作品进行展示与点评,使学生在讨论中加强对专业理论知识的理解与掌握水平,提高学生灵活运用所学知识进行案例分析、解决行业实际问题的能力。第五,通过问卷调查与访谈相结合的方式,调查并掌握学生使用网络课程的情况,针对网络课程与教学方法存在的问题及时做出调整。为了进一步加强广告学网络课程建设,推进课堂教学改革,广告学专业定期通过调查问卷与访谈相结合的方式,对广告学课程教学方法改革与广告学网络课程使用情况进行调研,及时聆听学生对广告学课堂教学与网络课程的相关看法及使用体会,撰写调研报告分析存在的问题并提出解决方案,为进一步建设网络课程,改革课堂教学方法提供参考与依据。
二广告学网络课程建设与教学方法改革的作用
通过广告学网络课程建设与教学方法改革,有效地解决了课堂授课时间的局限性,更好地培养了学生开展研究性学习的兴趣及能力,充分开发及利用了广告学网络课程的功能,提高了学生对网络课程的认识,使网络课程与课堂教学相互配合、优势互补,充分发挥网络课程学习的交互性、共享性、开放性、协作性和自主性的优势,及时将中外广告行业前沿最新案例引入广告学教学中,开拓学生视野,使网络课程真正成为课堂的延伸,发挥教师的指导作用,引导学生通过对典型案例进行思考研究,得出自己的结论,同时将表面看似不同的案例与所学理论知识相互关联,找出解决这一类问题的共同方法,使学生掌握研究性学习的方法,并且通过网络课程培养学生选择自己感兴趣的专业问题进行研究性学习的习惯,帮助学生掌握适合自己的学习方法,养成良好的学习习惯,让学生在大学期间更好地理解及掌握专业知识和技能,在走上工作岗位以后依然能够运用这种学习方法不断学习中外广告行业最新的知识,更好地适应用人单位及社会对于专业人才的要求,使学生受益终身。
1.1大多数学生对理论课认知错误,使课堂效果大打折扣
为数不少的大学生认为现在是市场经济,市场经济讲求务实,而理论是务虚的,市场经济需要的是专门人才,能掌握过硬技术就行了,理论枯燥死板,没什么用处。广播电视专业的学生更是认为,会拍会剪,懂技术就行了,不需要什么理论基础。所以上课时很多学生都热衷于扛着机器到处去抢新闻、去拍新闻。事实上,广播电视专业及广播电视新闻学是研究广播、电视及互联网等大众传播媒介新闻信息传播的基本理论与基本方法的新闻学应用专业,广播电视专业的培养要求中就提到“学生主要学习基本原理和新闻学、广播电视学、以及与广播电视有关学科的基本理论和基础知识,受到广播电视新闻采访、写作、编导、播音、节目主持等方面的基本训练,具有广播电视节目策划、编辑、采访、管理等方面的基本能力。”可见广播电视专业对学生的要求是理论与实践并行,用广电、新闻学的基本理论打基础,树立专业意识和素养,是掌握实践能力的重要环节,否则就是“根基不牢,地动山摇”。大多数的学生都意识到了广电实用技能的重要性,但是对理论却不重视。上课不听,认为理论毫无用处,与实践无关,割断理论与实践的关系,从而使课堂效果大打折扣。
1.2学习的性质与传统的教学方式使学生丧失了学习的兴趣与热情
学习是一种紧张调动身心的活动,在这过程中,学生会感觉到累、紧张及不适,这是学习的固有属性,这就使得学生更倾向于休闲娱乐,而很少主动学习,而课堂学习又进一步加剧了一些被动性,使学生更难进入学习状态。这时候,就应该发挥教师以及教学方式的优势,但是,现今还有许多教师坚持传统教学方法,比如上广播电视新闻概论时,他们还是以书本和自己的教案为基础,死扣书本、教案,案例枯燥老旧,形式沉闷,感染不了学生,在广电这个与媒体有关的专业,很少或甚至不用新媒体呈现,有些教师最多只安排了ppt,这样的教学方式打破不了学习的消极性质,无法令学生提起兴趣,更别提提高课堂效果,这时候,就难免会有学生会开小差了。
1.3学生缺少课堂学习自,主体地位被忽视
许多课堂和教师都忽视了学生在课堂上的自。学生应该是课堂的主人,而不是被灌输者,有些教师在上广电新闻概论的时候,总是自己“独霸”课堂,无论是理论还是案例,都使学生像是一个旁观者和被迫接受者,这样学生当然找不到在课堂上的存在感,从而对课堂失去兴趣,消极对待。理论课与实践课最大的区别在于,实践中,学生可以自己动手,他们可以发挥自己的优势和潜质,能激发自己的兴趣,而理论课则不然,全是概念和硬知识,使学生很难找到学习的,这时,教师如果不注重学生的学习自,不提高学生的主体地位,课堂效果将会越来越消沉,最后甚至发展到学生对老师产生看法的地步。
2影响广电专业学生课堂积极性的因素
从上面存在的几个问题,我们可以大致了解到若干影响广电专业学生课堂学习积极性的因素,其中主要有以下三点。
2.1广电理论课本身的性质
上文也提到过理论课的特殊性。但广电专业相对偏于实践,所以很多学生的兴奋点在于实践,加之广电理论课自身的相关知识都能在实践中或多或少进行学习,这些因素使得广电理论课更加形同“鸡肋”。
2.2教师的自身因素及课堂影响力
这一因素是最重要的。常言道“没有笨学生,只有笨老师”,老师对学习、尤其对课堂的影响至关重要。老师对课堂的态度,老师的性格及课堂策略都至关重要。广电专业理论课作为人文社科类课程,要更加凸显人情味,老师在强调新闻的人情味和社会责任时,如果能用自身独特的方式和形式,就会极大提高课堂影响力,从而提升课堂效果。
2.3社会学环境的影响
当然,课堂效果出问题,不只是课业本身、老师甚至是学生的问题,更主要的是社会大环境的熏陶。在当前的社会环境下,整体忽视理论,有些人只有在实践中碰壁后,才意识到理论的重要性。当前社会以经济建设为中心,人们越来越现实,越来越不注重学习理论,甚至轻视理论,这大大地影响了理论课堂的学习效果,因为,毒已入心。
3提高广电专业理论课课堂学生积极性的方法
3.1利用多种手段构建丰富有趣的高效课堂
要提高学生的课堂学习积极性,首先要在课堂教学方法上下功夫,避免传统理论课教学的枯燥、沉闷,改变传统课堂教学方法的固定模式,创建丰富有趣的高效课堂。对于广电专业来说,更需要利用多种手段,多种媒体形式,使课堂内容更丰富的同时,提高学生的兴趣。“高效课堂”这个词,在中学阶段就已经提出来,意在提高课堂教学中学生的积极性,提高学生的学习效率,从而取得更好的课堂效果。在大学广电专业理论课中,甚至是所有大学课业中,“高效课堂”也弥足重要,它能够很好地调动各方面课堂资源,尽可能大地影响和调动学生积极性,感染学生,这在传统课堂中是没有的。学生在丰富有趣的高效课堂上,能够接触到理论的另一面,同时教师利用自己的功力和人格魅力,使得理论焕发新生。构建丰富有趣的高效课堂,关键是利用多种手段,用多种手段来表现理论课的魅力,吸引学生,这不仅仅限于用个多媒体,用个ppt就行了,这只是表面的教学工作,最主要的是广电专业老师,要会利用新闻、电影视频,音乐等多种艺术形式来表现。如在上广播电视新闻概论的时候,授课老师可以播放与内容相关的影片和音乐,当讲到各种电视类型及发展史的时候,教师可以播放CCTV、BBC等著名媒体所制作的相关纪录片,在讲到中国电视的发展史的时候,教师可以播放在历史上很重要的作品片段,在讲广电制作的理论课时,可以利用对比影片的方法来解释画幅、镜头等相关知识,讲到电台相关知识的时候也是一样,可以用几个典型的国内外电台节目,如《美国之音》和《央广之声》来说明电台节目相关的理论知识,在讲到新闻理论及新闻关的时候,可以利用一些名家讲座和专题报道来提高学生注意力,可以利用主旋律音乐来烘托气氛。教师在上课前和上课间隙,也可以播放一些时下流行的歌曲和娱乐视频来调节气氛,提高学生积极性。在上到一些与广电历史和时代性有关的理论课时,教师甚至可以找出自己以前收藏或保存的相关物品,比如磁带、老式收音机等,展示给学生观看,让学生对这段知识和历史更感兴趣。广电专业理论课虽然是理论,但与实践有极大关系,教师可利用相关案例,关注和表现时下热点问题,并结合语言的组织,幽默感的把控,讲课形式的设计,来使课堂更加丰富有趣,这样,才能使学生感到新鲜有趣而不厌倦,从而提高学生学习的积极性。
3.2积极与学生互动,提高课堂的自主性
前文提到学生的自以及学生的课堂地位对学生课堂积极性的影响。每一个人都渴望被重视,都希望在一个特定的场合中体现自己的存在感,如果在有可能或应该产生存在感的时候,没有被重视和发现,整个人就会陷入到一种消极、无生机的状态中,从而对当时环境里的任何事都不感兴趣。所以,我们要在课堂上提高学生的自主性和地位,让他们做“课堂的主人”。要提高学生的自主性,关键就是积极与学生互动,我们在上广播电视专业理论课的时候,要会就概念和案例跟学生交流互动,走下讲台,倾听学生的话,倾听学生对这个媒体和与这个媒体相关问题的看法,让学生都重视课堂这一段时间所讨论的问题知识,让学生对这个知识发表见解。课堂讨论也是一个很重要的方式,它能让自完全抓在学生的手里。通过知识和案例的小组讨论,学生能融入课堂,找到存在感,激发学习的兴趣。广电教师还可以进行随堂小训练,提高学生们的注意力和参与度。比如讲到广电编辑时,可以让大家随堂写东西;讲广电的特点时,可以让同学谈谈自己与广电的小故事等。互动和课堂讨论,是提高学生积极性的重要手段之一。
3.3引导学生对理论产生重视和理解
理论是枯燥的、无味的,但这只是它表面性质的表现之一,实际上,理论在人类发展史上起着重要作用。理论推动实践,有多少大事都是在优秀理论的指导下才能成功的,就以广电专业理论来说,从事广电事业,只懂技术,不懂得广电的发展脉络、基本原理、理论体系以及现状,是很难在实践中取得成就的,只懂技术不懂理论,在广电体系里难以生存,因为广电的基本工作,比如摄影、剪辑都有一套严密的理论嵌套。所以,教师要引导学生认清现实,注重理论的重要性,引导他们多看一些专业类书籍,同时引导他们关注时事,关注与广电专业相关的现实事件,让他们将事实与理论相结合,更好地理解理论,体会理论的现实意义和重要性,让他们理解理论,不讨厌理论,从而提高他们在理论课堂上的积极性。
4总结
课堂是教学的主阵地,良好的课堂效果是教学成功的一半,课堂效果提升的关键在于提升学生的积极性。在现代这个教育环境、社会环境复杂因素日益增多的情况下,更要注重调动广电专业学生课堂积极性,实现这一目标的关键在于以学生为主,让学生自己在课堂这个教学的主阵地上乐于、勇于打好属于自己的硬仗。
作者:李杰锋 单位:广西大学新闻传播学院
参考文献:
[1]刘进华,广播电视编导专业理论课的教学思考[J].电影评介,2014(18).
二、广告学专业教学中包装设计课程的建设的建议
(一)教学理念的更新
包装设计是与市场及产品非常贴合的课程,这需要我们在包装设计课程过程中加强对市场的勘探了解。作为以现代设计为导向的设计课程,不论我们在设计理论中,还是实践操作中,现代包装发展阶段和发展状况都要了然于心,而且这个过程是不断发展不断跟进的。这也是对于设计类课程教学来说最基本的要求之一。这并不是简单的几分问卷调查,也不是纸上谈兵,这需要在教学过程中引导学生了解现代市场发展,还要在生活中做个“有心人”,才能够真正的做到包装设计的现代化,做到包装的超前设计。课程教学需要把握包装设计在课程体系中的定位。包装设计并非孤立地做好保护产品和视觉美观就够了,它在广告学专业中是作为一个环节一个链条存在的。课程教学需要带动学生宏观得观察包装设计的意义并思考包装设计要与企业品牌的关系,将包装设计课程与其他课程融会贯通。将“以人为本,从实际出发”的理念注入教学设计。“绿色包装”等环保观念在包装设计发展中常被提及,实际上有些设计也已经将此付诸市场。但如何在教学实践中做到“以人为本,从实际出发”还是一个挑战。有些学生在错误的引导下盲目地追求“绿色包装”,结果导致设计成品甚至比非“绿色”更昂贵。这种形式主义在教学中确实需要我们深思,正确引导,避免这种状况的发生。
(二)课程结构的调整
要想为学生设计创新型人才培养模式,必须将丰富的知识内容教学与实践制作教学视作同等重要。包装设计课程需要引导学生多方面地实践操作,包装设计教学并不能止于学生的电脑样稿或者手绘概念图,它需要学生熟悉相应的材料和工艺,熟悉包装制作的各个环节和流程,尤其是在课程中后期,实践制作起着至关重要的作用,它决定了学生是否将包装理论知识转化成设计能力并提高了设计素养,最终这些专业知识通过实践环节将有利于他们今后所面临的实际问题。
二、在广告设计这一课程中理念转变的探讨与研究
高校中不少课程都有着一个共同的现象,那就是“纸上谈兵”。顾名思义,也就是在教学当中,更加重视的是理论的教育教育,这种理念急需转变,当今社会所需高校毕业生应该是能于、敢于创新与实践的,商场如战场,可以说是需要高校学生在毕业之后能够“真刀真枪”上“战场”的,所以在堂课上如何才能够让我们的学生成为真正的“战士”,如何才能让学生具有开阔的思路进而勇于创新与实践,这正是我们现如今最需要改变的教育理念。将广告设计的理论与实践相结合进行教育、教学,正是教育理念所要进行探讨和研究的重中之重。在以往的一些广告设计的教学设计中,要求往往是只要学生设计的精美一些,版式、字体等设计的美观即可,这就缺少了实践这一理念指导下应有的与市场需要相连接环节。应进行市场需要的调查与研究,适应当今企业发展的需要,“闭门造车”只会导致与现实与市场更加严重的脱离,再完美的设计如果离开了市场这一试金石,都只会成为温室中的花朵。所以,在高校的教学理念当中,教师一定要在传道授业解惑的同时,孜孜不倦地鼓励学生不断地提高自己的实践能力,教会学生面对市场、面向社会,综合地利用所学知识与市场实际需要向联结,学活广告设计这一课程。
三、在广告设计这一课程中教学方法的探讨与研究
在教学当中,应当应用教师传统的教学方法与多媒体教学相结合这一方式进行教学。首先,我们先来看一下教师教授为主的教学方法。在广告设计这一课程中,有些教师常常“照本宣科”,依据教材一一讲解,由教师向学生们讲授广告设计的内容,要求学生逐个掌握。首先要承认这样的一教师讲解为主的教学方法有其不可替代的必要性,比如大量的关于广告设计的知识点可以在十分有限的教学课堂时间当中传授给学生,这对于学生来说能够提高他们掌握知识的效率,这也是一种学生获得知识的最简单与最直接的方法之一。教师会将整个广告设计的整体知识结构宏观地传授给学生,这样就在很短的时间内让学生获得了系统的、大量的知识。除了最传统的教学讲授法外,还可以让学生成为课堂的主体,如教师可以事先设计好教学问题,这些问题都是能够启发学生灵感与创意的特定问题,然后让学生针对这一问题给出自己的理解与意见,教师从旁给予正确的引导。这种以学生为主体的教学模式更有利于学生积极踊跃地进行创造性、发散性的思维活动,不仅仅可以调节好课堂的教学气氛,更有利于培养学生的创造力。除了传统的以教师为主导的讲授法外,可以适当运用以学生为主体的讨论法。讨论式教学法强调教师为了实现一定的教学目标,精心的、预先的准备能够启发学生的特定问题,然后引导学生进行辩论与思考。让学生对某一文学问题发表自己的意见,给予他们独立思考的机会以及培养他们的创新能力。在讨论过程中,教师应该对学生的讨论结果进行系统的总结,对正确的理解与想法给予肯定,对错误的进行及时改正,然后再给学生阐释自己对这一问题的见解,从而正确地对学生进行引导。这样,在整个讨论的过程当中,教师积极地进行引导,学生积极踊跃讨论,教学过程中气氛会非常活跃,更加有益于学生发散性思维的培养以及教师对学生知识的传授。其次,我们来对多媒体教学对广告设计这一课程的影响。不只是广告设计这一课程需要多媒体这一教学模式进行,高校中很多课程都可以运用多媒体教学进行课堂的辅助教学,高校教师更应该多多的积累这一方面教学的经验来不断地完善广告设计这一课程教学的整体质量。所以就要求教师在备课的过程当中,力争在多媒体教学的辅助之下,使每一节课都丰富精彩。精心地制作课件已经设计教学的环节,很好地利用网络是十分必要的。在课件的制作当中,教师一定要将教材内容的总体性把握好,将其中宏观的知识点用十分清晰的思路表现出来并且贯穿于整个课件之中。传统的教学模式对于学生来说可以定义为一种理性的认识的话,那么可以说,在多媒体的教学过程当学,就是一种感性的认识过程,这种感官性刺激很强的教学方法无疑会是学生提高学习的兴趣,从而提高了广告设计这一课程教学的教学质量。因为使用多媒体教学的优点不言而喻:它既直观又清晰,既生动又富有趣味。既然如此,教师就更加应该利用计算机多媒体进行教学提高学生学习兴趣,也正符合这个利用电脑来传播文化与文明越来越普及的社会。知识通过学生的所有感官,如听觉、视觉以及感觉等等都给予了强烈的刺激,使知识更深刻地大大脑记忆。为社会培养出更加优秀的人才是高校教学的根本任务。应该稳步不断的、积极的提高高校的教育教学质量,能够越来越符合当今经济社会发展的必然要求。可以说教学是一门科学,有其合理的教学理念,正是要遵循这样的教学的内在规律来建立一种有效的课堂教学机制。也可以说,教学具有美学价值,所以教学又是一门艺术,而这种美得价值一定有待于教师引导学生去发现、领悟。通过上述的关于高校艺术专业广告设计这一课程教学改革的研究与探讨,更加能够深深地体会到改革的必要性,以及理论与实践相结合的必要性。这使高校学生们对广告设计这一课程有了一个全新的以及全方位的理解与体验。作为高校教育者,正是应该不断地进行探索,不断努力地提高学生的综合艺术的素质,加强学生进入社会后工作的实践能力,成为社会所需的真正人才。
四、新时代新科技对广告设计的影响的探索
当下科技发展日新月异,社会也随之发生变化,这些变化深深影响了各个行业,广告设计专业也深受影响。首先网络时代的来临改变了人们的生活方式以及信息的传导方式。网络时代使信息高度自由高度膨胀化,随之而来的广告媒体也发生的剧烈的变化,新媒体新渠道新的广告传播方式也逐渐产生。例如网页追踪广告、微博广告、微信销售平台、网络电商等等都是广告专业发生着剧烈的形态变化。随之而来的广告设计专业的教学模式也应该与时俱进,充分去了解使用这些新兴的网络媒体传播方式,使学生的知识结构能够紧跟时代的步伐,只有这样学生毕业后才能够具备现当代社会人才市场需求的竞争力。其次大数据时代来临,作为调查和统计的大数据系统具有高度的自由行和准确性,数据充分广泛,在当下的广告设计教学模式当中应该充分发扬大数据时代的统计特点把广告市场调研及信息汇总充分御用大数据的技术特征,紧跟时代的步伐。再次鼓励广告专业学生的创业精神,已小微企业为创业基础,突出创意、创新等创业新特点,以小搏大,运用现当代的科学技术给创业注入新的活力。在创新创业的过程中突出新的管理模式,已团队为创业基础,培养广告创业团队,在课堂当中,把学生的分组进行团队组合去完成相关课题进而培养学生的团队协作能力,提高学生相互协作共同创业的能力,把课堂当作工作室,发挥学生的主体性。
二、创意模仿的训练
在教学中针对优秀广告创意的分析,往往使我们走向对这种创意的学习,或者说对这种创意核心思想的学习,再把这种思维方式运用到其他创意表现中,我把这称之为创意的复制模仿。在赏析广告作品的同时,根据原创意的核心思想,变换广告的产品,模拟原作品风格进行的创作训练。例举李欣频杯店广告文案的创意表现,作者从杯子的“有形产品”层面入手,阐述杯子的“附加意义”,以水为桥梁,借助杯子对水外形的“建造”功能,来阐述杯子在都市情感关系中发挥的作用。杯子是独处时表达忠贞的象征,杯子是情人间远近亲疏的征兆;杯子甚至是社会地位与权力的代表。这则文案,通过巧妙的创意,娴熟的文字,改变了人们对杯子的既有概念和认知,聚拢了人们对于杯子的价值想象,为杯子赋予了情感的内涵,改变了目标消费者对于杯子的消费态度和观念。总结文案从形式到内容的亮点:如双关语、语言的诗意与含蓄、语言的精炼与内涵。把以上优点作为要点,要求学生创作高跟鞋或手机的文案。在学生为其他产品寻找新的定义与内涵时可以例举法国哲学家德罗亚对概念的重新定义:碗:不是为了在餐桌上炫耀主人的品味,而是为了终止水无止境的流动;回形针:不只是办公室里分类文件的工具,而是温和的抗拒散乱,坚定的抓住秩序,本身就是一种伦理;遥控器:可以隔空展现思绪万能,心想事成的巫术道具等等。让学生不断填写“**不是**而是**”。这项训练的要求是前半句揭示物件的普遍符号意义,后半句要求学生以独特的思维与视角揭示物件未被发觉的含义,甚至可以是另一种哲学意义上的定义。
1.1教学方法三维可视化为了解决大学生在学习过程中理解困难和前沿性的科研促教中缺乏实验条件验证的教学问题[3],教学团队将物理建模思想应用于教学实践中,通过三维可视化仿真,使复杂、抽象、烦琐的理论模型变得直观、具体、明了.例如:针对“空间光通信创新实验”课程中的光学天线设计及光传输、激光雷达成像和光子晶体光纤光传输等进行了三维动态可视化仿真.在对前沿性的科研促教中缺乏实验条件验证的情况下,拟采用理论建模与仿真验证方法来实现.
1.2创新实践自主化为了解决自主创新实践能力训练不足的教学问题[4],教学团队将光通信、微波光子学等交叉学科前沿技术与创新实践相结合,构建了“空间光通信”开放式创新实践平台,建设了综合型、设计型、创新型的开放式专业实验室.依托开放式创新实践平台,开展了大学生自主研究型学习,着力加强大学生自主创新实践能力的培养[5,6].加强科研促教,拓展创新思维,在“985高校”大学生创新训练计划支持下,实施了创新设计项目40余项.依托科研项目把学生带到学术前沿,进行了形式多样的学术研讨:教授、副教授、博士、硕士、本科生分别定期做主题报告、分组讨论、网上论坛、参加国际国内会议和暑期夏令营等方式促进学术交流,形成良好的学术氛围.学生在开放式专业实验室里自主进行理论建模、仿真设计与实验验证,在规定时间内撰写学术论文等,开展了大学生自主创新能力的培养模式.
1.3多元化的教学评价体系为了解决传统评价方式缺乏对创新实践、仿真设计与课程论文等环节的评价的教学问题[7,8],教学团队将理论考试和平时成绩相结合,实验操作与自主创新实践相结合,理论建模仿真与课程论文相结合,构成了多元化的评价体系.例如:把理论考试成绩所占的比例下调到60%,而课程论文的比例上升到40%,通过创新项目和课程论文等方式评价学生的学习;通过课程论文答辩方式,依据“假设的合理性、建模的创新性、结果的准确性、表达的清晰性”进行综合评定,实现从应试教育到素质教育的观念性转变.引领学生朝着有利于自身全面发展的方向努力.
1.5开放式教学资源建设为了解决传统教学资源不足的问题,教学团队加强了师资队伍的建设,进行了广泛的国际、国内教学研讨和学术交流.重点建设了丰富的数字化网络资源平台网络课程含教学录相、典型实例、创新设计系列实验教案、经典物理问题、及在线实践编程等模块;适时引入在线答疑、网络论坛及现场演示与讨论等交互式教学形式,形成了模块化、交互式、开放式教学资源平台.
2改革与实践的探索
实例1大学生在牛顿式光学天线系统测试平台(图1)上做的部分实验内容:图2为接收光斑实验测试,图3为利用光束质量诊断仪器测试光斑.通过三维可视化仿真,使复杂、抽象、烦琐的空间光通信系统中的激光传输理论模型变得直观、具体、明了,解决大学生在学习过程中理解困难的教学问题(大学生创新实验设计项目)。例如:老师们课堂上在讲解光子晶体的应用———布拉格光纤光传输特性时,就采用了仿真验证手段.通过详细举例以此来鼓励学生启迪思维、大胆创新设计、勇于实践.以下是学生们根据题目的要求,在老师的指导下做的部分仿真结果图.实例2等周期结构的布拉格光纤仿真(见图4—图6).实例3空间光通信系统激光传输特性仿真(见图7—图8).实例4波动方程的(动态)三维可视化(见图9).图9波动方程(动态)三维可视化图形实例5平面波用柱面波形式展开(见图10).图10平面波展开为柱面波仿真结果图形以上是具有代表性的大学生创新实验设计.“缺陷的光子晶体在偏振分束器等光学器件中的应用”(大学生参与者:黄鹤、刘天骄、陈逸舟)被学校推荐为2010年国家级大学生创新性实验计划项目;“推帚式激光雷达三维成像创新设计”(大学生参与者:谢国洋、顾大超、童磊)被学校推荐为2011年国家级大学生创新性实验计划项目.通过这种创新事例,能很好地锻炼和培养大学生的创造能力,大大激发了学生的创新欲望和学习兴趣.
3改革的实施成果
该课程未实行教学改革以前,我们实行的是传统教学模式(理论教学+笔试成绩+实验成绩),教学成果不理想.自从2009年本教学团队开展了对“空间光通信创新实验”课程教学研究型改革与实践的探索以来,特别是加强了针对“空间光通信创新实验”课程中的创新实践平台及《数学物理方法与仿真》、《光学天线设计》、《空间光通信创新设计实验》3本教材的重点建设.建立了1个基于大学生创新基地的空间光通信工程技术研究中心;并依托这个创新实践平台,开展了一系列的教学和科研项目.1)研发了十余个综合创新设计实验,例如:“卡塞格伦光学天线系统的光传输特性分析实验”、“光纤损耗与光纤耦合实验”、“激光准直与多波长光学天线传输实验”、“无线激光大气通信实验”等;2)2012年数学物理方法、三维可视化仿真及创新实践的“三位一体”教学模式改革获电子科技大学教学改革成果一等奖;3)教改项目:2009年“数学物理方法”教学研究与精品课程建设”,2010年“数学物理方法精品课程教学团队建设与改革”;4)团队教师指导大学生创新基金项目40余项,指导大学生40余篇(SCI收录6篇);5)开展了一系列高水平的科研项目,获得了国家自然科学基金项目2项,国家自然科学青年基金项目3项以及横向建设项目等;6)2011年建设了电子科技大学第一座2.0kW单晶硅太阳能发电站,并实现并网发电,以作为大学生新能源创新课题教学示范所用.7)发表教研论文20余篇、科研论文100余篇.取得了显著的教学成果,形成了交叉性学科前沿与创新实践相结合的人才培养模式.(教改前后对比情况见表1).
一、光信息科学与技术专业的地位与现状
近年来,国内许多重点大学和地方院校都相继设立了光信息科学与技术本科专业。据统计,全国共有106所高校开设了这个专业,广东高校就有将近10所,各高校逐步形成了具有自身特点的人才培养模式和培养方案。重点高校由于具备深厚的学科基础和优质生源,而且有光学硕士点和博士点,其毕业生中有相当大的比例是继续考研深造,其余的毕业生则选择就业。地方高校无论从师资力量、教学设施到学生的整体水平都无法与重点院校相比拟,同专业的毕业生面对就业如何与重点院校的毕业生抗争?一般说来,用人单位会倾向录用重点大学的毕业生。那么,如何提高地方院校毕业生的竞争力就成为我们必须认真思考的问题。本文结合佛山科学技术学院在建设光信息科学与技术专业过程中的实际做法,来讨论这个问题。
二、我校光信息专业建设过程中遇到的困惑
佛山科学技术学院是地方性应用型本科院校,在人才培养方面要充分考虑区域经济对人才培养的需求,及时了解区域经济的发展趋向,适时地根据区域经济的发展来合理调整培养目标、课程体系和教学内容,以便更好地服务于区域经济,同时也可以在不断满足市场需求的同时,自身得到更快的发展与提高。
我校的光信息科学与技术专业于2002年获得教育部批准正式招生。我校物理系原先只开设了物理学(师范)专业,在申报新专业前的几年时间里,引进了多名光学专业的教授和博士,自身也培养了一部分光学专业的骨干教师。为了办好该专业,我们组织了相关教师到省内的中山大学、华南师范大学、暨南大学等院校参观学习,同时还和省外的同济大学、中国科技大学、西北工业大学、华中科技大学等重点高校有学术往来和交流,聘请了华中科技大学的专家学者担任顾问。由于各个高校的学科优势与师资情况不同,所开设的课程也有所不同。一般说来,都会根据原有的学科基础来制订新专业的人才培养计划。我们想,上一个新专业不容易,要想办好新专业,则需要在专业人才培养方案、课程设置、教学安排、实验室建设等方面都要有周密、合理的筹划。
我校于2001年在物理学专业里首先开设了光电子方向,为办新专业打基础。当时开设的课程在原来专业的基础上增加了激光原理、光电子学和信息光学等几门光学和信息类课程。实验室的仪器设备不成规模,专业实验项目少(只有6个),实验时数36学时。随着新专业教学的需要,实验室建设迫在眉睫。我们组织骨干教师和实验室技术人员到外校考察取经,从理论课程的设置到实验课程的开出,从实验项目的设置到仪器的规格、型号都借鉴了其他高校的做法,筹建了光电信息与技术实验室。经过在02、03级学生的教学中实施,基本能够满足教学需要,但同时我们发现存在以下问题:(1)所开的专业基础课和专业课与其他高校大同小异,缺乏特色;(2)实验室的建设也与其他高校雷同,实验项目相差无几,并且以验证性实验为主,难以在实践方面提高学生的综合能力。
这种状况迫使我们反思:一味照搬别人的做法是不行的,有特色才是生存的关键。2004年起,珠三角地区的光电企业突起,特别是LED产业得到国家的大力扶持,普立华公司、国星光电公司、佛山照明、欧斯朗公司、联动科技公司、腾龙光学公司、奇美电子有限公司、中国网通公司、威而信科技有限公司等一批知名企业落户佛山,这些企业是光信息专业学生的主要就业意向单位,为本专业的学生提供了新的机会,但同时对人才的要求也有所提高。
为此,我们主动和相关企业联系,到企业的人事、技术等部门进行调研。在与企业沟通的过程中,企业向我们反馈:由于学校教育观念和教学内容的陈旧与落后,学生所学的内容几乎在企业里都用不上,而企业需要的知识却没有接触过,理论脱离实际, 缺乏社会实践。由此而造成的后果是,虽然近几年培养的本科以上毕业生在数量上有大幅度的增长,而社会急需的能胜任研究、开发、设计、策划等工作并具有较强创新能力的工程技术人员仍然是目前非常紧缺的专门人才,佛山本地的光电企业需要的人才要具备光学系统设计、光电检测、LED封装等技能。
三、采取的改革措施
1.合理定位,目标创新人才培养模式,更新课程设置
我们摆脱陈旧的教育观念,将培养企业需要的技术人才作为合理的培养目标,着手修订了2005级人才培养方案和教学大纲,开设了以下专业基础与专业课程:波动光学与应用光学、激光原理与技术、微电子技术、EDA技术、光纤光学、光纤通信原理、信息光学、光电子学、光度学原理、光电检测技术、电光源原理等。
2.加大实验室建设投入,实现模块化教学
从2002年至今,光电信息与技术实验室共投入200多万元购买各类仪器设备。组建了3个实验分室:光信息处理与光电检测技术分室、光电子器件技术分室、电光源技术分室。经过7年的专业实验课程建设实践,逐步形成较为系统的教学体系、先进的教学内容和开放的实验教学环境。
(1)有机整合、独立开课,构建了模块化实验教学体系
打破基础实验与专业基础实验、专业实验独立分块,实验从属于理论课的传统实验教学体系,将光信息科学与技术专业教学计划中的实验组成一个有机整体,独立开课,构建模块化实验教学新体系。
(2)改革教学内容,优化基础实验,大幅增加综合性、设计性实验
光电信息与技术实验共108学时。由于多门实验有机整合为一门课,总课时增加,课程之间内容相互融合、渗透。因此,可以开设足够数量的高质量的综合性、设计性和研究性实验。实验项目与科研、工程、社会应用实践密切联系,把学科最新发展成果和科研成果引入教学,形成良性互动,实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。结合企业需要,我们开设了“电子镇流器电参数测量”“光源光强角分布测量”“光源色温测量”“光电显示面板亮度均匀性测量”“光致发光及荧光粉相对亮度测量”等实验项目。
3.重视师资队伍建设,打造合理的人才梯队
开办新专业仅有好的课程设置和合理的实验室配置是不够的,还需要有优良的师资队伍建设。从2002年起,我系就注意引进光电人才,共吸收了两名分别为LED照明和光学层析成像专业的博士后,还有2名光学专业的博士,多名光学专业硕士。新生力量的加入充实了教师队伍,加强了科研的实力。另外,我们还注重在职教师的学术进修。这几年,通过在职攻读学位和利用访学得到提高的教师有十几人,取得博士学位的有5人,还在攻读博士的有3人,攻读硕士的有2人。加强与国外的合作,几年来,派出3名教师到美国和台湾等地的高校进行学术访问和交流。也通过邀请国内名校的专家来校举行学术讲座。整个专业教师队伍呈现高学历、高职称的态势,以中青年为主力的科研梯队充满活力。
4.重视实践环节,提高学生的专业技能
这几年,我们重视学生实习基地的建设,与对口的企业建立了良好的关系。另外,我们利用佛山与广州、深圳、中山等地路程不远,交通便利的优势,组织或鼓励学生参加光电照明等博览会,让学生多接触专业知识的应用。
严格把握毕业论文的选题,鼓励选择应用型课题,让学生尽早参与教师的科研课题。比如,“基于LABVIEW的多路LED老化测量系统”“用脉冲光声技术测量吸收系数”“太阳能LED照明灯的设计”等课题,是学生在大学三年级时就开始参与到指导教师的科研工作中完成的。
四、专业建设效果
毕业论文的质量有一定的提高,紧密结合光电专业方向,每年都有一定数量的论文具有创新性和应用价值。比如,09届毕业生的论文中“大功率白光LED开关稳流电源的设计”“排线顺序正确性的自动检测系统设计”等论文获得了优秀毕业论文。
最近几年,每年都有多名毕业生被国兴光电、滕龙光学有限公司等企业录用。根据毕业生质量跟踪的结果显示,我们的一些毕业生在企业里能吃苦、肯钻研、表现良好,得到了重用,在企业的技术岗位上作出了一些成绩。另外,我们在考研方面也取得胜利,如今年32名光信息专业毕业生中,有7名同学考上中山大学、华南师范大学、暨南大学和广东工业大学等高校的研究生。
近3年来,我们培养的学生在“挑战杯”“广东省大学生物理实验设计大赛”等各类竞赛中获奖18项,75人次获奖。通过竞赛,学生将所学的知识运用到实践中,有效提高了他们的综合素质。
五、思考与建议
经过7年的建设实践,我们有过教训,也取得一些经验,总结如下:
(1)合理动态地更新教学内容,淘汰已经过时的内容,特别体现在专业课程的教学内容和实验项目上。
(2)要建设有特色的专业实验室,推行模块化实验项目,有助于学生针对就业意向来选择学习内容。
(3)不足。专业设计软件的熟练使用是当今很多光学企业在招聘技术人员时强调的条件。如ZEMAX、Lighttools、Tracepro等,我们还没有开设相关的课程来介绍这类软件的使用。但我们已经在09级的人才培养方案中加入《科研训练》环节,实施导师制,让学生提前进入老师的科研项目,为毕业设计做准备。
参考文献:
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[5]吕玮阁,殷森余,高红叶.光电信息专业实验教学中的创新能力培养[J].光学技术,2007,(3):303-304.
物理学是一门以实验为基础的课程,物理实验教学是物理教学的重要环节。作为一名物理师范生掌握好中学物理实验是最基本的要求,在中国《普通高中物理课程标准》中对通过物理实验培养学生的能力也有明确要求。然而,当我们走进实验进行中学物理实验探究时才发现,在实验探究方面我们仍然存在着很多问题。比如:在我们高中的学习中有一部分实验没有开设;有些实验仪器不会操作;探究实验不能按照步骤进行;缺少严谨的科学探究精神;数据记录也有不规范之处等。我们在高中物理的学习中物理实验并没有像《课标》所要求走进我们的课堂教学之中。但是,实验是物理课程改革的重要环节,是落实物理课程目标,全面提高学生科学素养的重要途径,也是物理课程改革的重要资源,做好物理实验教学是物理教学的重中之重。我国物理教材实验部分的编写是否与我国《课标》要求相契合?通过现有物理实验教学是否能达到对学生科学素养的培养?这些问题急需我们来思考。
物理教材是物理教学的主要依据,做好教材中物理实验的编写是必然要求。面对我国现存的物理实验教学现状,我们不妨尝试对比国外优秀教材中的实验编写,借鉴国外优秀经验,为我国物理教材实验部分的编写提供一些支持。因此,我将选择我国普通高中物理教科书(人教版)与美国高中物理教材《物理:原理与问题》中光学部分实验进行对比研究。
(二)研究目的
通过此次对比研究发现中美两国在《课标》要求方面存在的异同点,发现我国物理实验中存在的问题,以便引起人们对我国物理实验的思考和重视。对比美国教材光学部分实验的开设形式、数量、实验仪器及插图等与我国教材之间的差异,找出美国教材中的存在的优点,从而参考和借鉴国外优秀教材中的优秀实验,为从事物理教学工作的广大教师提供更加丰富、有趣的教学资源,为我国现有的物理实验教学提供一些改进建议,也为我国的物理教材中实验部分的编写提供参考和建议。
(三)研究意义
通过对比中美两国在《课标》要求方面存在的异同点,有助于发现我国在制定物理实验《课标》时存在的问题。通过对光学实验部分实验的开设形式、数量、实验仪器及插图等多个方面进行对比,有利于为我国从事物理教学工作的广大教师提供丰富的教学资源,有助于他们改进传统的教学方式,使学生增加对物理的学习兴趣。通过对比两本教材中“光的偏振”这一具体实验,有利于帮助我们全面了解美国探究实验的具体过程,有助于为我国的物理教材中实验部分的编写提供参考和建议,有利于学生更好的掌握有关科学知识,形成科学的思维方式,更好的培养符合时展的新型人才。
二、国内外在该方向的研究现状及分析
在新课改的大背景下,通过物理实验培养学生科学素养的重要性已经被人们所重视。我国各位专家学者对中美教材中的实验部分进行了多层次的比较研究,探索更适合我国学生情况的物理实验教学方式。现已有大量的关于中美高中物理实验比较研究的文献问世。
2006年11月祁映宏在《中美2套高中物理教材学生实验的比较与研究》中,统计了中美高中物理教材中的学生实验,对两国教材学生实验编写的特点做了比较研究,提出学生实验设计的认识观和学习观,最后特别强调了美国教材中的一些可借鉴之处,并对我国物理教材中学生实验做出了反思与期待。
苏州大学的沈国强在2010年比较研究了中美两套物理教材的科学探究内容异同。比较分析了两国教材中的科学探究的数量、内容、方式等,对“科学探究”活动的实施从教师和学生两个角度进行调查,了解教师和学生对“科学探究”活动观念的理解、具体实施情况,以及制约“科学探究”教学开展的主要因素。
延边大学的陈雪对高中物理实验教科书实验部分分为表层结构包括实验数量分布、实验体系结构、实验器材选择、实验插图语言四个部分,和深层结构科学知识、科学方法和科学情感三部分进行了比较分析,并用定性和定量研究的方法,分别进行数量和文本分析比较。并根据结论对我国物理教科书实验部分编写提出建议。
刘建智和李兰对一套美国高中物理教材(栏目名称为《Physics Lab》)与我国人教版新课标高中物理教材中的实验部分从实验数目、实验器材、实验的编排与实施、语言分格及其他进行了比较,通过比较对我国在今后编写或修改高中物理教材时应适当增加实验数目、实验内容与时俱进、适当增加光学与原子物理部分的模拟实验、增加探究性实验的数目,并增加实验的开放性、体现“以人为本”的教育理念。
李兰在研究了前人已有的结论与成果之上,以中美两国高中物理教材历次改革与发展为背景,对两国物理课程标准进行了比较分析,并对中美两国高中物理教材实验部分的设置在实验数目、实验编排、实验器材、实验插图、实验语言,以及基本科学概念、科学实验过程、科学情感态度等方面进行了比较分析。
华中师范大学教育硕士戚静芳在对中美两国高中物理主流教材比较的文献进行分析的基础上,比较研究了两国教材中物理实验的总论、实验形式、试验数量和具体实验内容等,用文字、图表等形式列举其异同点,并归纳出各自特色。通过比较发现了两套教材实验总数多、实验形式多样化、对科学过程和方法的关注、培养学生创新意识等方面的相似性。同时看出两国教材在实验与学习内容的融合度、不同形式实验数量、对探究过程的设计、对实验材料的使用、与生活实际的联系以及对研究能力的培养等方面的区别。
郭丽丽构建了教材中物理实验的比较模型。从实验内容、实验设计和实验呈现方式三个方面对人教版物理教材和《物理:原理与问题》中的物理实验进行了静态比较研究,并根据比较研究得到的结论,对我国物理教材中实验部分的编写从实验内容的选取、实验的设计和实验的呈现方式三方面提出建议。
西南大学课程与教学论硕士研究生苏蕴娜在《中美澳高中物理教科书实验设置比较研究》中,从实验的选择、实验的编写体例和实验的呈现方式三个维度对中美澳三套高中物理教科书中的实验进行了定量统计以及定性分析,强调物理实验对学生科学素养的培养起到关键的作用。
印晓明和陈坤从培养学生“核心素养”的角度,对中美高中主流物理教材在“光学”部分编排进行对比,提出从“知识”走向“智慧”、从重视物理“实验”到进行科学“实践”、以学科“融合”提升“综合”思维的理念,提高学生理科学习的“自我生长能力”,将培养学生在科学领域内“核心素养”的目标落到实处,为学生的终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定良好的基础。
南京师范大学教师教育学院的陆雪娇以“抛体运动”为例,对中美两国常用的两种高中物理教材的实验呈现方式和实验内容进行比较分析,发现实验呈现形式的总体差异,以及中国教材中还存在缺少探究性实验,实验器材、实验内容的选择不够贴近生活,实验缺乏创意等问题。
高赫男和石红选取了中国人教版物理教材和美国《物理:原理与问题》为研究对象,对中美两国高中物理教材实验的数量、器材、栏目、插图及语言等方面进行比较研究,利用文字、图形或表格等形式描述其异同点。
三、相关概念界定
(一)物理实验
物理实验是学习物理的重要方法和手段,是物理学习的基础。物理实验是高中物理教学的重点。在人教版普通高中物理教材(2010年版)中,对教材中的物理实验根据它们在物理学和物理教学中的地位、难易程度、用时长短、学校的器材条件,分为了:学生实验、实验、演示、做一做以及问题与练习。
《课标》要求学生通过实验,学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题;认识实验在物理学中的地位和作用,掌握物理实验的一些基本技能,会使用基本的实验仪器,能独立完成一些物理实验。
物理实验已经渗透到物理教材中的各个部分,包括了课后习题部分。本文中所选的物理实验是光学部分实验,有中国教材中的学生实验、实验、演示、做一做,以及美国教材中光学实验部分的起步实验、迷你实验、物理实验。
(二)物理教材
教材是教学过程中的四个基本要素之一,其含义随着科学技术的进步和发展,也不断发展和壮大。目前,从广义来讲,教材是教师和学生据以进行教学活动的一切材料,包括工具书、挂图、图表和其他教学辅助用具,也包括教学程序软件包;幻灯片、电影片、音像磁盘等。从狭义来讲,教材是指教科书,也称课本,它是依据课程标准编制的、系统反映学科内容的教学用书。
本文中的物理教材是指按照物理课程标准等纲领性文件的规定,根据教学目标和学生的认知规律组织编写的出版社正式出版发行的高中物理教学用书。
(三)科学探究
在物理学史中,运用科学方法的第一人当属伽利略。他提出的科学方法为我们的科学探究提供了依据。所谓“科学方法”就是经验(以实验和观察的形式)与思维(以创造性构筑的理论和假说的形式)之间的动态的相互作用。伽利略所用的科学方法包括:设计实验(以检验特定的假设)、对现实世界条件进行理想化(以消除任何可能掩盖主要效应的次要效应)、限制探究范围(每次只考虑一个问题)、定量方法。
科学探究指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。探究是一种有多侧面的活动,需要做观察;需要提出问题;需要查阅书刊及其他信息源以便弄清楚什么情况已经是为人所知的东西;需要设计调研方案;需要根据实验证据来检验已经为人所知的东西;需要运用各种手段来搜集、分析和解读数据;需要提出答案、解释和预测;需要把研究结果告之于人。探究需要明确假设,需要运用判断思维和逻辑思维,需要考虑可能的其他解释。学生们在学习探知自然界的科学方法时将会参与科学探究活动中的某些方面的工作,但是学生们也应该培养自己从事完整的探究活动的能力。
在我国现在的高中物理课标中规定的科学探究需满足七个要素,分别是:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。
(四)科学素养
所谓有科学素养是指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济生产所需的科学概念和科学过程。即对日常所见所历的各种事物能够提出、能够发现、能够回答因好奇心而引发出来的一些问题;对已有能力描述、解释甚至预言一些自然现象;能读懂通俗报刊刊载的科学文章,能参与就有关结论是否有充分根据的问题所作的社交谈话;能识别国家和地方决定所赖以为基础的科学问题,并且能提出有科学技术根据的见解来;能根据信息源和产生此信息所用的方法来评估科学信息的可靠程度;有能力提出和评价有论据的论点,并且能恰如其分地运用从这些论点得出的结论。
四、学位论文的主要研究内容及可行性论证
(一)主要研究内容
本论文的主要研究内容有以下几点:
1.通过查阅文献研究明确中美两国《课标》对物理实验的要求,并对相关概念进行界定,了解我国各位专家学者对中外物理教材及实验编写的对比分析。并通过问卷及访谈等方法,了解本地区高中学校光学实验课程的开设情况。联系我国《课标》对此部分的要求,对比本地区的高中学校在光学实验课程开设是否与《课标》要求相契合。
2.归纳、整理出中美两国《课标》对物理实验的要求,对比两国《课标》要求的异同点。
3.对中美两国物理教材中的实验总论部分详细阅读,并总结归纳,对比两国实验总论,发现其优缺点。
4.整理中美两国教材中光学部分实验,从实验形式、内容及数量分布、插图等方面进行对比,发现各自特点,得出结论。
5.并对两国教材中“光的偏振”这一具体实验案例,按照教材编排要求进行完整的实验探究。根据自己在实验中的观察、体会以及通过本实验对该知识的理解和掌握情况等方面,进行对比分析,发现美国教材在实验编排中的优点。
6.根据对中美两国《课标》对物理实验的要求,以及两国教材中光学部分的实验对比,得出相应结论,并根据结论为我国物理实验的编写及实验教学方面提出一些建议。
(二)可行性论证
1.现已经有很多位专家学者就“中外高中物理实验对比”这一课题进行了研究,以有大量的期刊文献和学位论文存在,能够为本人提供参考,为本研究奠定了坚实的理论基础。
2.通过大学的学习以及教学实践,本人熟读了我国物理《课标》的内容,理解了《课标》对物理实验的要求以及通过物理实验培养学生怎样的能力。
3.在实习期间能与学生面对面交流,通过与学生的交流能有效避免学生的排斥心理,进而来了解所在学校有关物理实验的开设情况以及学生对物理实验的期望,能保证得到较为准确的信息。
4.本人对该课题存在浓厚的兴趣,能够对我以后从事物理教学工作提供支持与帮助,能丰富课堂内容,形式多样,让我有信心完成此次研究,为我提供了动力。
五、论文进度安排及预期达到的目标
(一)准备阶段(2018年10月—2018年11月)
1.确定选题。
2.查阅大量有关该课题研究的文献资料,了解我国专家学者对于该课题的研究进展情况,为自己的研究提供一些思路,避免重复劳动、偏离主题。
3.分析资料设计初步撰写方案,提交老师指导,根据老师指导意见进行方案的调整,按照方案执行。
(二)实施阶段(2018年12月—2019年2月)
1.选取人教版普通高中物理教科书,梳理出高中教材中的光学部分的实验。
2.选取翻译版美国物理教材《物理:原理与问题》,梳理出光学部分的实验。
3.设计调查表,选择宁夏本地部分高中学校,调查对光学部分实验的开设个数和开设形式。
4.撰写开题报告,并提交指导老师批阅,根据老师修改意见,再次进行修改,完成开题报告。
5.找到美国《国家科学教育标准》和中国《普通物理课程标准(2003)》,归纳总结出有关物理实验的要求。
6.回收调查表,对得到的数据进行数据处理,利用准确数据分析宁夏本地部分高中学校对物理光学部分实验的开设情况,了解本地物理实验教学现状。
(三)总结与论文形成阶段(2019年3月—2019年5月)
1.将相关资料进行汇总,书写论文提纲,完成大体框架。
2.根据两国教材要求进行“光的偏振”实验探究,并回答相关问题。
3.根据论文提纲,完成论文初稿,请老师进行指导和修改。
4.根据老师的修改意见,重新整理有关资料,对论文初稿进行反复修改,完成修改版。
5.再次请老师指导修改,完成论文撰写。进行,请老师审阅。
6.论文定稿。
六、研究过程中可能遇到的困难及解决的途径
(一)本课题研究过程中可能遇到的困难
1.我国高中物理教材光学部分实验形式多、个数也多、设置在不同的模块,在整理的过程中很容易漏掉一些实验。
2.在调查本地高中学校光学部分实验开设情况中,个别老师存在不重视、不认真回答的情况,学生也会有抵触心理,会使得到的数据不准确。
3.由于美国没有专门的物理课程标准,所以在进行对美国《课标》物理实验要求归纳时,可能存在不准确,概括不全面的情况。
4.在对比结论与建议时,认识不到位,会过分将自己的感情带入,使得得到的结论过于简单,语言过分学生化,不能联系学生的实际情况得到普遍的结论。
(二)解决的途径
1.在归纳总结教材中的实验时,要细心,力求全部都被归纳。将自己的总结反复进行核对,做到归纳全面。
2.在进行调查时,对同一所学校要选择不同的老师和学生进行调查。老师可以选择物理实验室管理老师和物理学科任课教师,从不同的方面进行调查。深入学生,与学生聊天,增加学生的信任,避免学生产生抵触心理,尽可能使调查数据真实可靠。
3.美国的《国家科学教育标准》中,涉及从幼儿园到高中的整个阶段所有学科的标准内容,并没有提到过多的物理实验内容标准,其将物理实验归纳与科学探究之中,所以要找到有关科学探究的要求进行总结归纳。
4.进行学习,从教学实践中了解学生的实际需求,从有利于学生发展的角度出发,提出建议。
七、参考文献
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《光学设计》是许多工科院校的“光信息科学与技术”、“光学工程”等专业的主修课程,北京信息科技大学光信息科学与技术专业在应用光学、物理光学等必修课基础上也开设了这门重要的专业选修课。《光学设计》是一门将几何光学与物理光学知识与实践相结合的学科,通过该课程的学习,学生可以系统的了解光学设计方面的知识,了解一些最常用的光学系统的设计方法,以及了解光学设计的发展方向。该课程的特点是应用性较强,涉及的内容较多,如何在有限的学时内,通过该课程的学习,培养学生熟练设计各种光学系统的能力,提高学生的分析能力和实践能力,这对授课教师提出了严峻挑战。该课程一般通过理论教学和实践教学两个环节完成教学内容,本文将几年来的课堂教学工作所积累下来的心得与体会加以总结,主要涉及到教学内容的组织,教学方法的改进与考核方式的变革等。
一、精心组织授课内容,理清主线,突出重点。
光学设计课程囊括的知识点比较多,面向不同的教学对象,因为其本身知识积累就不同,而不同的教材组织方式,调强的知识重点也不尽相同,因此需要教师因人而异、不断调整授课内容的组织方式。北京信息科技大学光信息科学与技术专业将该课程核定为32学时,在这么短的课时内,如何选择讲授的知识点来保证教学活动的完成,根据本专业的特点,我们精心组织了教学内容,主要为了理清思路,并突出重点。光学设计涉及到的内容可分为:高斯光学、像差理论、典型光学系统、计算机自动优化方法、光学系统公差分析及光学元件制图等。高斯光学是光学系统分析的基础,光学系统初始结构计算就是基于高斯光学理论的;像差理论是光学设计的重中之重,只有深刻了解了像差理论,才能够自主、灵活的设计光学系统;典型光学系统包括放大镜、显微镜、望远镜等系统,是了解实际光学系统的钥匙,也是光学系统初始结构计算的理论基础;而计算机自动优化方法、光学系统公差分析及光学元件制图等是实践性很强的内容,也是把上述理论知识与实际设计过程联系的纽带。只有理清了这些内容的知识体系,才能有的放矢,条理清楚的讲授。我们经过探索,发现在授课时选择一个实际的光学系统(如开普勒望远镜系统),从它的基本结构讲起,引出物镜和目镜的各自特点,用高斯光学知识分析其放大率、视场角等参数,再引申到实际系统像差对像质的影响,最后讲授怎样设计这样一个系统以及设计中应该注意的问题。这样就能把所有要讲授的内容串联起来,学生就能更好地理清思路,知道哪部分内容的作用以及怎样学习效率更高。另外,讲解时不能一概而论,必须突出重点,每个知识模块的学时要分配得当。比如像差理论是本课程的重点,需要占用较多的学时讲解;而且像差理论这一部分应该把重点放在各种系统参数(比如,光阑大小、位置,材料折射率、相对色散等)对初级像差的影响上,因为这是一个优秀光学设计工程师必须练好的最重要的基本功。最后,处理好知识点与实际光学系统之间的关系。比如要提醒学生每一部分知识点都要结合与实际光学系统设计(包括加工、检测)的关系来学习,做到有的放矢、思路清晰。
二、教学方法的改进
1.课堂教学与课外科技创新实践相结合
学习基本原理知识的目的是为了更好地应用到实际生活中。我们积极鼓励学生参加各种科技创新活动,坚持课堂教学与课外创新实践活动相结合,强化实践能力培养,提高学生的设计与综合分析能力。比如,在学习了照相系统基本知识以后,我们鼓励学生调研如今市场上的各种照相机(包括数码相机、传统相机、摄像机等),让学生考察照相机的基本结构以及重要技术参数,并让学生尝试自己设计一台照相机系统。这样,学生的学习积极性得到大大提高,他们在设计过程中遇到很多问题,再重新回过头在课堂找答案,被动接收变为主动学习,学习效率大大提高。
2.现代多媒体教学技术的使用
多媒体教学是以计算机为核心的教学手段,能交互的综合处理文本、图形、图像、动画、音频及视频等多种媒体信息,更丰富、更复杂的信息多媒体教学对全面提高教学质量,增进教学效果起着不可替代的推进作用。基于多媒体的光学设计课程教学优势包括:第一,图文并茂,简洁直观,激发学生学习兴趣,提高学生学习的主动性。比如在讲授望远系统时,我们把目前世界上的各种望远系统图片投影到黑板上,并列举各系统的优缺点,使学生顿时产生了浓厚的学习兴趣。第二,把教师从繁重的板书中解放出来,更有利于教师语言、人格魅力的发挥,学生可以在相同的时间内获取更多的知识,提高课堂教学效率和教学质量。比如,在讲授各种目镜结构时,由于目镜的种类很多,有惠更斯目镜、冉斯登目镜、凯涅尔目镜、对称式目镜以及广角目镜等,一一板书这些目镜结构和特点非常花时间,而且作用不大。使用多媒体就可以很快的展示各种目镜结构以及特点,从而把更多时间放到讲授目镜选型以及设计中去。第三,教师为主导,学生为主体,二者相互有机结合,实现教与学的良性互动。比如,在学习球差与系统相对孔径以及光阑的关系这部分内容时,我们让学生自己提出各种参数,然后现场用多媒体计算光线轨迹并画出光路图、像差图等,学生再根据像差图提出新的修正结构,直到得出满意的球差。在这个过程中,教师与学生不再是填鸭式的灌输与接受知识,而是很好的互动,并激发了学生学习兴趣。
3.光学设计软件的应用
在光学设计课程教学中,为了演示光线追迹结果及光学系统在各种不同情况下、不同输入光场时的输出光场情况等,需要编制相应的模块软件。但由于编制这样的模块软件工作量大、难度较高,往住使任课老师放弃在教学过程中演示复杂的光学现象,即使有人花大量时间和精力编制出一些,也因为功能不强、效果不佳而影响教学效果。我们将诸如ZEMAX、OSLO、CODE-V等功能强大的商业光学设计软件引入光学设计课程的教学过程,可以减小设计工作量,并且使课程课件的深度得到加强,从而扩大学生的感性认知和视野,增强教学效果。
现有的成像光学分析与设计软件主要有三种,分别为:美国Optical Research Association 公司的CODE-V软件;Lambda Research Corporation公司的OSLO软件;Focus Software Inc开发的ZEMAX软件。其中ZEMAX软件由于界面友好,容易上手,目前占据市场最大份额;我们在课堂教学中采用的也是ZEMAX软件。该软件可做光学组件设计与照明系统的照度分析,也可建立反射、折射、绕射等光学模型,并结合优化、公差等分析功能,是将实际光学系统的设计概念、优化、分析、公差以及报表集成在一起的一套综合性的光学设计仿真软件。课堂利用ZEMAX的计算与模拟功能,鼓励学生通过自主探索,在掌握理论知识的前提下,让学生建立相应的物理模型和数学模型,通过自己输入参数去完成对光学系统的形象化和具体化,并对光学系统像差进行详细了解,为进一步设计提供参考依据。例如,如果要给学生讲授cook三片式透镜组(入瞳10mm,全视场角40°)的结构以及性能,通过ZEMAX可以很形象地显示。图1所示,cook透镜组的二维和三维结构图都可以画出,而且所选三个视场(0视场、10°视场、20°视场)的光线轨迹也可以准确画出,这样就使得学生有更形象、直观的认识。如果要了解该透镜组性能,就可以利用ZEMAX光线追迹程序快速计算出每一条光线的轨迹,并算出各种像差值。该cook透镜组的几种像差图见图2所示,这里只显示了四种像差图:点列图、波像差图、调制传递函数图和场曲、像散及畸变图。根据这些像差图,学生可以对该系统的像差有个全面的认识,可以更进一步改进并优化结构参数。而计算实际像差利用传统的手工计算花费时间是巨大的。 总之,利用光学设计软件,可以使光学设计课程授课效率更高,学生学习兴趣更浓,学习效果更好。
三、课程考核方法的改革
考试已成为课程改革的一部分,与课程的实施方法相辅相成,从而更客观地反映教与学的效果,达到拓展学生的个性,激发其学习能力和兴趣的目的。传统理工科课程通常以闭卷笔试加平时成绩相结合的方式进行考核。针对《光学设计》的课程特点,我们采用了以考核综合知识和能力为主导的考试方法。具体包括:①建立小课题,指导学生撰写小论文。比如让学生们调研目前流行的单反相机的原理并进行初步设计,学生通过查资料,深入调研,强化学生自己思考的过程,同时也能考察一个学生的综合素质。②开展课堂讨论,给予总结评价。这部分的考核主要是通过讨论来考察学生对知识点的应用和具体解决问题的能力。③试卷考核。该部分主要考概念题和思考题,加深学生对理论基本知识的理解和掌握。
通过这三种方式来全面综合地考察、评定学生对该门课程的学习掌握和理解程度,从而更好地反馈和指导教学。这样的考核方法覆盖指标更全面,考核的结果就会更客观合理,能够真实全面反映学生的学习情况与能力水平,有利于对学生的知识和能力进行综合评价。
四、教师自身能力提高
教师是课程改革最直接、最关键的群体,因此教师的自身成长与课程的建设发展密切相关。教师的专业成长不仅仅是教学经历和教学经验的累积与丰富,更是教师由被动到主动参与课程决策、课程运作和课程评价,促进课程、教师和学生共同发展的过程。在不断变革的社会大环境下,教师应树立终身教育和终身学习的观念,即“教育既是为了促进个人的终身全面发展,又是为了促进社会的持续发展和全面进步。”只有具备这样的观念,才能不断解决教育中出现的各种问题,才能建构新课程条件下的目标、教学、评价体系。另外,很多人对于光学设计存在错误的认识,认为只要学好几种光学设计软件就可以进行光学设计。其实,光学设计是一种创造性的工作,它需要经验也需要设计人员有正确的设计思想和设计理念,而软件只是工具而已。光学设计总要从像差补偿开始,如果没有对基础像差理论的深入、正确理解,只是按照已有参数按步就班地操作,光学设计则成了完全的技术工作,毫无思想性可言。对于这部分理论内容要有“板凳要坐十年冷”的准备,从复杂、枯燥的公式中理解设计的基础,打好光学设计的基础。光学设计是一门需要慢慢磨的手艺,作为教师的我们就更要负起责任,不断提高自身水平,不浮躁、不图快,踏踏实实的不断学习,积极地参与科研,积累更多的光学设计经验,这样才能更好地讲授好这门课。
五、结束语
随着科学技术的发展,光学系统的作用越来越被重视,迫切需要光学设计的专业人才,为此高校肩负着培养具有良好光学设计人才的重任。本文对光学设计教学内容与课程设置的安排、教学方式的优化改革以及考核方式多样化等问题进行了研究与讨论,为学生更好地掌握光学设计知识、将来更好地服务于社会打下良好的基础。
参考文献
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