林宏翔 孙光东 彭文娟 杨明亮

[摘 要] “光电子技术基础”是光电技术专业的重要课程。对于应用型本科学生而言，毕业生的培养目标更偏重于技术应用，因此在“光电子技术基础”的教学过程中，应当因材施教、适当变革。2020年，受新冠疫情影响，惠州学院电子信息系开展在线课程教学。从教学内容、教学技巧两个方面出发，结合在线课程教学经验，论述如何培养应用型本科学生的创造性思维和自主学习的能力，总结了“光电子技术基础”在线课程教学改进的一些经验及技巧。

[关键词] 光电子技术;课程教学;教育技术

[基金项目] 2017—2019年惠州学院国家自然科学基金“瞬态高频噪声离散分析模型的研究”（11605202）;2019—2020年惠州学院教研教改项目“光电子技术基础在线开放课程”（ZXKF2019011）

[作者简介] 林宏翔（1987—），男，福建莆田人，博士，惠州学院电子信息与电气工程学院副教授，主要从事电子信息技术研究。

[中图分类号] G642.41? ? ?[文献标识码] A? ? ?[文章编号] 1674-9324（2021）08-0104-04? ? [收稿日期] 2020-08-27

应用型本科高校的培养目标在于为地方经济建设输送应用型人才，故在进行人才培养的过程中偏重于学生技术技能的培养，但又有别于职校人才培养模式，要求学生掌握一定理论基础，具备今后职业发展的潜力。“光电子技术基础”作为电子信息专业的重要专业课程，在其知识体系上有着重要地位[1-4]。由于课程内容具有极强的应用性，在教学过程中，学生对于技术性实验更为感兴趣，而对理论知识较为轻视。然而理论知识是工程技术应用的基石，不能完全丢弃理论知识，因此在教学过程中，如何平衡理论知识与实验技术显得尤为重要。通过长时间的教学经验积累，通过与学生进行沟通交流，了解到学生更希望通过一些形象的工程实例来帮助理论知识的理解。为了提高学习效果，采用理论和工程实例相结合的方法，结合教师自身的工程项目及大学生竞赛实例，在课堂教学中与学生分享工程案例，培养学生创新创造思维和自主学习能力。

一、教学内容的选取

“光电子技术基础”是一门应用性较强的专业课程，课程内容较为丰富，但由于课时数限制，在教学过程中无法做到也不必做到面面俱到的讲解。惠州学院电子信息系于2018年开始尝试应用型本科专业模块化教学改革。学院组织青年教师以挂职锻炼的方式前往企业进行调研，动态掌握行业领域的技术应用和技术需求，以企业需求的职业技能为导向，结合课程内容进行重组，将一门专业课程划分为多个教学模块，每个模块包含特定的技能要素，每个教学模块由若干个知识点共同支撑，这些知识点可能来源于实验课程甚至是不同专业课程。如图1所示，电子信息专业的培养目标，由其专业能力进行支撑，而每项专业能力则由多个模块要素支撑。支撑某一项能力的教学模块要素可能来源于同一门专业课程，也可能分布在不同的专业课程中。图中顶层圆球表示培养目标，立方体表示专业能力，底层球体表示所属某个专业课（底层正方形格子）的教学模块要素。

通过对教材内容的甄选，确定最为精华的部分进行最深入的讲解，保证绝大部分学生能够掌握基本理论，形成电子科学技术专业基本科学素养的培养。同时，对相对次要的内容任课教师要大胆舍去，因为这些知识技能，学生可以在今后的实际工作中进行学习，暂时的缺失不会对学生未来的职业上升空间造成很大限制[5]。这样就对教师的教学水平提出很高的要求。教师需要了解整个电子信息技术行业的发展历史，准确分辨各个知识点在整个“光电子技术基础”这门课程的中重要性，完成重点、难点的突破。此外，任课教师需要在若干个科学领域都有所涉猎，以教材的知识作为立足点，将各个学科知识融会贯通，并在课程教学中进行交叉，培养学生的创新创造能力。

（一）竞赛促进教学、科研融入课堂

以全国大学生电子设计竞赛为例，电子信息专业的学生通过参加竞赛将专业课程学习内容与当前新技术新方法有机结合，通过具有工程意义、实践意义的综合电子系统设计，培养学生解决复杂问题的能力[6]。在电子设计大赛中，学生需要用到大量的专业知识和技能，包括模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、电路原理等理论知识，同时还需要用到单片机、FPGA，以及大量光电器件。学生在参加大赛的器件方面，其专业能力得到极大锻炼，团队协作精神、科研报告撰写能力也得到很大提升。同时在“光电子技术基础”课堂教学的过程中，引入竞赛题目，结合光电器件的原理和性能进行深入教学，将往届学生的作品进行讲解分析，加强学生对教材知识点的理解。经过长期的教学积累，我们发现学生在进行电子器件设计的过程中往往具有相同相似的思维模式，往届学生的作品所包含的一些错误，后几届的学生尝试时极有再次可能出现，对往届学生作品的剖析能够帮助后几届同学迅速适应竞赛强度，避免常见错误，而往届学生作品中的一些闪光点，对于其他学生群体而言也更容易接受。此外在帮助指导学生的同时也是对教师队伍的锻炼，能够有效提高教师队伍指导竞赛的能力。因此，我们在课堂模块化教学的过程中，会结合课程所学的光电器件，以及一些往届学生的作品进行讲解，让学生吸收往届大赛题目的精髓。

（二）模块动态变化，紧跟行业需求

企业技术更新变化迅速，但高校所用的教材往往更新较慢，导致学生不能掌握企业当前最新技术[7]。为此，惠州学院电子信息系组织青年教师定期前往企业调研，以挂职锻炼的方式了解惠州市当地龙头企业的技术发展动态，并对课程教学的内容进行及时调整。惠州高视科技有限公司是一家专注于工业光学质检的高科技公司，其在国内手机配件的智能检测领域处于领导地位，在机器视觉、人工智能、深度学习方面有深厚的技术积累。2019年惠州学院与惠州高视科技有限公司签订青年博士实践基地以及人才培养协议，高视科技有限公司为惠州学院电子信息系的学生提供了先进的机器视觉教学案例及人工智能、深度学习的产业应用实例。通过在高視科技有限公司的实践学习，学生的专业技能得到了极大的提升。例如惠州学院学生参与高视科技“手机屏幕缺陷光学检测程序开发”所用到的神经网络识别方案，通过以实际项目的方式将学生引入生产、研发的第一线，激发学生学以致用的学习兴趣。在加强校企合作的过程中，惠州学院电子信息系根据近几年的企业需求，适时调整课程体系，为本系学生增加了人工智能、数据结构等多门课程，有效提升了毕业生的行业竞争力。此外，学院要求每门专业课配有嵌入式教学，即邀请企业工程师进入课堂，为学生带来最前沿的企业应用技术。

二、教学技术技巧的改进

（一）在线课程教学开发

在线课程教学主要包括课前、课中、课后三大时间段[8]。在课前安排中，主要是关于课程教学时间和内容上的通知，以及课前预习任务。在课前预习任务中，我们可以利用一些其他的网络教学技术手段配合在线教学，例如微课等。微课是指运用信息技术按照认知规律，呈现碎片化学习内容、过程及扩展素材的结构化数字资源。相对于常规课程其课程内容较为短小，在短暂的时间内针对性地解决一个问题或掌握一项技能，具有教学目标明确、主题突出、教学时间短等，适合个体自主学习等特点[9]。微课教学的这种特性非常适合模块化教学，配合在线教学平台，能够很好地帮助学生进行课前预习和课后复习。在进行线上模块化教学的过程中，我们将每个教学模块封装成一个微课教学内容，学生通过自主学习微课内容，能够迅速获取所需的知识及技能。

课中是整个教学环节中最为重要的部分，主要包括直播教学和在线互动两个环节。在直播教学中，教师使用重组后的教学模块进行讲解，并通过互动过程实时了解学生的学习效果和学习状态。此外，目前大部分的教学平台软件都提供了良好的在线测试方法，在直播授课的过程中，教师可以在授课结束前发布在线测试，了解本次课程学生的学习效果及知识盲点。

课后部分是学生巩固知识强化记忆的重要环节。学生可以通过网络平台，多次重复观看教学录播视频，复习微课教学模块，并通过网络平台完成教师发布的课后作业。常规教学通常采用问卷或者教师谈话的方式来进行课程反馈，收集的反馈信息非常有限;而网络教学平台通常提供了友好的反馈界面，学生可以在反馈区和讨论区提出自己对课程教学的一些意见以及学习过程中的一些困惑，加强了教师与学生之间的沟通。

（二）教学效果分析

惠州学院电子信息专业模块化教学于2018年起步，通过对2016级、2018级电子信息科学技术4个班进行平行对比观察，发现采用模块化教学的班级对知识掌握较好，整体学习兴趣更为浓厚，表现为作业完成度高、出勤率高，同时对于知识的运用较为灵活，其参赛的成绩优于常规班级。通过大量问卷调查，从4个对比班级中的反馈信息中，我们得知大部分同学对模块化教学持认可态度，认为模块化教学效果更好;但是也有部分同学反映模块化教学知识点零碎，不易形成知识体系。

三、结论

经历近一个学期的在线教学摸索，我们总结了“光电子技术基础”基于在线教学平台的模块化教学改进，通过以赛促学的方式激发学生自主学习的积极性，采用科研项目融科教学的方法，让理论知识与工程实例相结合。在每周一次的线上教学反馈中，学生表示在模块化教学过程，教材中的理论知识直接与工程实例相结合，更容易理解记忆，学习效果更好，大部分学生对本学期的在线模块化教学效果较为满意。

参考文献

[1]刘玉峰，房永征，李倩倩.应用型本科教学中光电子技术基础课程建设与教学改革探索[J].科技创新导报，2018，15（26）：238+241.

[2]许明坤，毛雷鸣，陈宇.应用型高校光电子技术课程教学改革初探[J].黑龙江工业学院学报（综合版），2018，18（8）：24-27.

[3]张成云，刘佐濂.新工科背景下《光电子技术》课程教学探索与实践[J].教育现代化，2018，5（19）：111-113.

[4]朱伟玲，何颖君，陈海波，李天乐，方运良，陈丽娜.高校应用型人才培养框架下的光学课程的改革与思考[J].教育现代化，2016，3（33）：39-41.

[5]林宏翔，史洪宇.应用型本科高校《信号与系统》课程教学改进及探究[J].高教学刊，2019（16）：138-140.

[6]吴迪，符策，李涛.全国大学生电子设计竞赛与实验教学融合实验案例设计[J].中国现代教育装备，2020（11）：116-118.

[7]李雷，刘海.光电类专业课程的实验实践教学体系构建[J].教育教学论坛，2018（24）：254-255.

[8]林承友.基于在線课程平台与网络直播平台的线上教学方案探索——以“光电子技术”课程为例[J].教育教学论坛，2020（26）：375-376.

[9]张传香，章晓波，巨佳，谈淑咏，贺显聪.“互联网+”背景下集慕课、微课、翻转课堂于一体的功能材料专业教学探讨[J].教育教学论坛，2020（34）：255-256.