光电专业基础课程OPBL教学模式应用探索.pdf
《光电专业基础课程OPBL教学模式应用探索.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光电专业基础课程OPBL教学模式应用探索.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、摘 要 为适应信息化智能化战争对军事人才现代化的新要求,将光电专业课程教学与问题式教学理论相结合,构建基于问题导向的(OPBL,Optical-Problem Based Learn-ing)光电专业基础课程教学模式,从隐性和显性两个维度进行教学效果分析,结果表明:OPBL 教学模式在提升传统课程教学质量和学生综合能力方面起到了推动作用。关键词 光电专业;OPBL;线上学习;激光原理与技术中图分类号:E251.3 文献标识码:B文章编号:1671-489X(2023)11-0094-05 0 引言近年来发生的多场现代化局部战争表明,信息化智能化战争的作战样式和武器装备的运用理念都已发生深刻变革
2、,这对于军事人员现代化建设和新型军事人才指技融合的综合素质提出更高的要求1。院校教育是培养专业化现代化新型军事人才的重要阵地,为适应新的更高的要求,相关专业培养方案中的岗位指向和培养目标不再是传统意义上的技术工程类人员,而是专业业务能力精、领导与作战指挥能力强、创新发展能力足的高素质指挥型人员2。因此,随着岗位指向和人才培养目标的变化,课堂教学模式也必然要及时更新,为更高、更全面素质军事人员的培养贡献力量。对于装备技术类(光电)专业来说,其课程群分为专业基础课程和装备课程两大类。装备类课程直接对接学生的首次岗位任职,以光电装备应用与实践为教学重点,关注学生的装备运用能力;专业基础课程注重学科知
3、识体系的构建,为装备课程提供理论、思想和方法指导,培养学生的逻辑思维能力、知识迁移能力和长远发展潜力,对指技融合综合素质的新型军事人才的培养起到基础性支撑的作用。因此,专业基础课程将对新型军事人才的培养发挥固本强基的作用。然而,目前光电专业基础课教学中仍存在着很DOI:10.3969/j.issn.1671-489X.2023.11.094光电专业基础课程 OPBL 教学模式应用探索*黄富瑜 王鹏 蒋云峰 周冰 毛少娟陆军工程大学石家庄校区 石家庄 050003多问题3-4。1)从教员层面方面分析,光电专业基础课程知识体系庞大,教学大纲大多参考地方大学的学历教育模式,授课教员需在课时压缩情况下
4、讲完大纲要求内容,时间紧任务重,于是传统“填鸭”式教学在课堂中蔓延开来;教员在教学设计过程中有意识贯彻落实讨论式、探究式、问题引导式等“以学生为中心”的教学方法来实现教与学的互动,然而,讨论主题不鲜明、互动承载内容少,导致效果并不明显。2)从学生层面分析,对于工程光学、激光原理、光电技术等光电基础课程,当教员在课上深入讲解知识点时,学生通常感到理论枯燥、内容抽象,难以快速接受教员所授知识、有效自主建构知识体系、收获发现并解决问题的喜悦感,久而久之畏学、为考而学情绪蔓延,于是课堂教学效果得不到保证,这些问题反过来又迫使教员花费更多精力帮学员理解知识,进一步激化了课时少和内容多之间的矛盾。基于光电
5、专业基础课程的地位和存在的问题,根据课程特点、学生情况进行光电课堂教学模式体系化改革,以更好地适应时代要求。1 PBL 教学理论的内涵与特征PBL(Problem-Based Learning)教学亦称问题(项目)式教学,是一种基于问题驱动并“以学生为中心”的教育方式,由美国 Barrows 教授首创,用于解决医学教育中理论与实践难以结合的问题,后来在医学、物理学、电工电子等多种专业教学中得到普遍认可5。该教学方式强调在具体问题情境中获取知识以及对知识进行实践运用,在问题解决过程中激发学习者学习动力,培养自学、创新、领导和协作等能力,提升未来岗位和自身发展所需素质,具体实施步骤如图 1 所示。
6、由 PBL 教学理论的具体步骤可以分析其具有以下特征。*项目来源:陆军工程大学石家庄校区 2022 年教学成果立项培育课题“基于 OBE 理念的光电专业课程思政体系建设及实践”(编号:2022CGLX-17);陆军工程大学石家庄校区 2020 年教学成果立项培育课题“依托学科基于效果导向的军用光电类课程群教学模式探索与实践”(编号:2020CGLX-12)。作者简介:黄富瑜、毛少娟,讲师;王鹏、蒋云峰,助教;周冰,副教授。光电技术等光电基础课程,当教员在课上深入讲解知识点时,学生通常感到理论枯燥、内容抽象,难以快速接受教员所授知识、有效自主建构知识体系、收获发现并解决问题的喜悦感,久而久之畏学
7、、为考而学情绪蔓延,于是课堂教学效果得不到保证,这些问题反过来又迫使教员花费更多精力帮学员理解知识,进一步激化了课时少和内容多之间的矛盾。基于光电专业基础课程的地位和存在的问题,根据课程特点、学生情况进行光电课堂教学模式体系化改革,以更好地适应时代要求。1 PBL 教学理论的内涵与特征PBL(Problem-Based Learning)教学亦称问题(项目)式教学,是一种基于问题驱动并“以学生为中心”的教育方式,由美国 Barrows 教授首创,用于解决医学教育中理论与实践难以结合的问题,后来在医学、物理学、电工电子等多种专业教学中课程整合-94-2023年6月上 第11期(总第557期)图
8、2 OPBL 教学模式的实践步骤 图 1 PBL 教学理论具体步骤 1)学习问题场景化。以问题为学习的起点,且设置的问题是基于学生可能面临的真实场景。2)学习过程项目化。学生以自主或小组学习的方式对问题开展项目式研究,制定项目解决方案和技术实现路径。3)教学过程协作化。在项目式研究中,教师和学生协同合作,学生作为分析问题、解决问题的主体,教师在整个过程中负责辅助引导,帮助学生在掌握知识的基础上提升自身能力。4)总结交流分享化。在问题解决后,学生进行自我和小组间评价,交流分享心得,在反馈和交流中巩固学习效果,拓展学习深度。2 OPBL 教学模式的实践理念与运用基于 PBL 教学的特征,将该教学理
9、论与光电专业基础课相融合,构建以问题为导向的 OPBL 课堂教学模式,是推动光电基础课堂教学模式改革的有益探索。OPBL课堂教学模式实施过程中,依托学科定位,以军用光电课程教学中要解决的光学问题为核心,带动整体学习过程;以依托学科定位的光学问题或任务作为教学过程的起始点,带动学生学习的参与性、能动性和创造性,以在教学活动中培养学生探究精神和实践能力作为落脚点,实现学生由被动学习、学会知识到主动学习、会学知识的转变,培养其解决问题、知识迁移和创新发展等综合能力。具体来看,OPBL 教学模式将教学过程共划分为 6 个层次、11 个阶段,如图 2 所示。这些过程包括:课前,教员依托学科内容提出问题,
10、学生通过预习和资料查阅等方式尝试自主分析问题;课上,学生进行小组讨论并结合课程内容和教员共同研究问题解决方法和案例实践,归纳总结得出结论;课后,学生通过装备实践、科研实验等过程深化对问题认识,并在交流反馈中重新梳理学习过程,不断拓展提高,形成新的更高层次的光学问题,形成问题提出与解决之间的不断迭代,实现知识、能力和素质目标三者不断螺旋前进上升的良性循环。2.1 转变教学观念,实现从“以教为主”到“以学为导”苏霍姆林斯基说:“只有激发学生去进行自我教育的教育,才是真正的教育。”从理论上讲,学生问题解决的过程,是在原有知识经验的基础上,通过问题分析、资料查阅和自我探究的方式进行自我教育,以获得新经
11、验积累并逐步形成新旧经验之间的融合,最终构建出更有广度和深度的知识结构体系6。同样,OPBL 教学模式的起点是设置问题,如何通过问题引导,转变以传授知识“以教为主”的课堂为探索知识“以学为导”的课堂,实现学生自我教育意识的提高,在运用 OPBL 教学模式时具有提纲挈领的作用。为运用 OPBL 教学模式破解传统教学过程中讲授内容多且学生对知识点难以理解的双重矛盾,教员须精心整合知识内容、设置引导问题,充分考虑问题的难易、宽窄、厚薄及与学生已学内容之间的关联,做到寓知识于问题,在大问题包含符合“最近发展区”理论的小问题。大问题钩沉探奥,给学生广阔的知识建构空间,激发其内在好奇心和自我驱动力,驱使其
12、全身心地投入问题的解决过程中;小问题循序渐进,使学生“跳一跳,能达到”,在调动学生已储备知识的同时逐步激活学生思维,实现阶梯式前进。最终,将教学过程转化为问题解决过程,实现以教员“教为主体”到学生“学为主导”的教学观念转变。例如,对于激光原理与技术课程中重点内容“激光调 Q 原理与技术”,本节分为两个部分,分别是“调 Q 原理”和“调 Q 技术”,“调 Q 原理”部分综合运用速率方程组、激光增益特性、激光的产生等已学重点内容,强调高峰值功率窄脉冲调 Q 激光的获取理念和激光器内部发生的变化过程,“调 Q技术”注重在原理基础上为实现调 Q 脉冲,而利用不同方法对普通激光器进行改造。由于内容牵扯面
13、广,本部分历来都是教与学的难点。而学好本节内容能帮助学生更好地理解激光器为何会在工业和军事中具有如此重要的应用,使学员对激光的认识从原理层面上升到技术层面,真正初步具备探究激光应用的基础素质。因此,根据内容的特点和重要性,可运用OPBL教学模式对传统教学进行改革。为此,流中巩固学习效果,拓展学习深度。2 OPBL 教学模式的实践理念与运用基于 PBL 教学的特征,将该教学理论与光电专业基础课相融合,构建以问题为导向的 OPBL 课堂教学模式,是推动光电基础课堂教学模式改革的有益探索。OPBL课堂教学模式实施过程中,依托学科定位,以军用光电课程教学中要解决的光学问题为核心,带动整体学习过程;以依
14、托学科定位的光学问题或任务作为教学过程的起始点,带动学生学习的参与性、能动性和创造性,以在教学活动中培养学生探究精神和实践能力作为落脚点,实现学生由被动学习、学会知识到主动学习、会学知识的转变,培养其解决问题、知识迁移和创新发展等综合能力。具体来看,OPBL 教学模式将教学过程共划分为 6 个层次、11 个阶段,如图 2 所示。这些过程包括:课程整合-95-2023年6月上 第11期(总第557期)在本节上课前几天,教员设置如下具有探究性和开放性的大问题“有哪些方法和装置可以在一个激光器中用来调 Q?分析各种调 Q 装置的具体工作原理以及它们在军用激光装备上的应用。”解答此问题需要串联本节的全
15、部内容,探究空间大,军事联系紧,同时通过分析不难发现,有下面一条与问题解决相关的问题链。1)以前电学课程中学习过 Q 值的概念,那么什么是激光调 Q,它和之前学习的 Q 有什么异同?2)有了普通激光器为何还需要调 Q 激光器,调 Q 的目的、含义、原理和工作过程又是什么?3)激光器调 Q 如何具体实现?实现方法、具体过程和所需要的器件是什么?4)在实践中如何给激光器安装调 Q 器件?安装过程中应注意哪些问题?这里每个问题的展开都对应着教学内容的深化,学生通过资料查阅、师生交流、线上自学等“自我教育”方式对这些问题逐层次地分析和解决,最终将指引其对课程内容形成新的更深层次的认识。2.2 变革教学
16、方式,实现从“线下讲授”到“线上学习”信息化时代下特别是疫情暴发以来,知识的获取已不再局限于线下课堂,线上学习已深入人心,各种线上学习资源如雨后春笋般大量涌现7。此外,众多的在线学术论文资源和学术报告也可为学生学习带来专业保证。对学生来说,只要其能够善于发现并加以利用,网络平台给其带来的学习空间将广阔无垠。面对线上学习资源的开放性、便利性及专业性,发挥 OPBL 教学模式的优势,带动学生从问题解决和课程内容学习两方面入手,充分利用各类线上资源,真正在教学过程中做到“线上与线下联动,线上支撑于线下”。学生在收到问题后,他们会在原有知识的基础上理解并开启“对于此问题,我已经知道了什么?我需要再知道
17、什么?哪些资源可以帮我解决问题?”等一系列自主探究的过程,这些过程正是理解问题、定义问题以至找准问题解决方向的关键。线上教学可为此阶段完成提供自由开放的学习空间,满足学生进行独立探究的渴求。因此,教员设置具体问题的同时,对线上教学资源也应进行整合,发布与问题解决相关的在线资源,因势利导地为学生的线上学习提供引领。使学生在提供的方向引导下,通过自我学习加以延伸,扩展对问题的研究,通过整理思路并根据自主学习深入,不断反思对问题理解的偏差、扩展对问题的认知范围以及思考引申出来的深层次问题和背后的思想方法。这种在大量线上资源中寻找与问题解决相关的内容,以及长时间对问题的推敲打磨,对于培养学生的信息选择
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光电 专业 基础 课程 OPBL 教学 模式 应用 探索
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。