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信息光學原理優選九篇

時間:2023-12-25 10:46:49

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信息光學原理

第1篇

1廣告的心理功能

根據廣告心理學研究,一則廣告要獲得成功,首先必須能夠引起消費者的注意,然后使消費者對商品發生興趣,認識和了解商品,在此基礎上產生購買欲望,進而增強購買信心,最后促使消費者產生購買行為。

2心理學原理在廣告中的應用

怎樣的廣告才能激起消費者的欲望,促使消費者能持久地購買該廣告宣傳的商品或提供的服務呢?這就需要研究消費者的心理。下面我們分析心理學原理在廣告中的運用。

2.1注意理論在廣告中的運用

消費者對產品的了解大多是從廣告中來,引起人們的注意是廣告心理策略中的重要問題,是廣告產生效應的首要環節,也是重要環節。不隨意注意是指既無目的,也不需要意志努力的注意。廣告可以通過一些方法引起消費者的不隨意注意。

廣告的新異性。人們總是對新奇的東西感興趣,對生動形象的東西記憶深刻。 人們的好奇心總是促使人們做一些嘗試。新穎的廣告,可以令人耳目一新,精神一振,一下子注意到廣告所宣傳的內容,并留下深刻的映像。

增加刺激物的運動與變化。大量的心理實驗與生活經驗表明,動的或變化著的物體遠比靜止的、不變的物體更容易引起人們的不隨意注意。街道上很多電子燈牌都把字設置成閃爍的形式就是運用了這一原理。

2.2感知覺理論在廣告中的運用

人們通過感官得到了外部世界的信息,這些信息經過頭腦的加工,產生了對事物整體的認識,就是知覺。

2.2.1聯覺在廣告中的運用

各種感覺之間產生相互作用的心理現象,即對一種感官的刺激作用觸發另一種感覺的現象,在心理學上被稱為“聯覺”現象。例如,紅、橙、黃色會使人感到溫暖;藍、青、綠色會使人感到寒冷。雪碧廣告中大量使用藍、綠等冷色調,并且由人物喝完雪碧后仿佛投入水中的暢來淋漓盡致地表現出其廣告詞“透心涼,心飛揚”所要傳遞的雪碧特色。

2.2.2知覺的整體性在廣告中運用

知覺的整體性即知覺的對象是有不同屬性的許多部分組成的,人們在知覺到它時卻能依據經驗組成一個整體。

(1)暈輪效應在廣告中的應用

暈輪效用,又稱“光環效應”,是指人的認知和判斷往往只從局部出發,擴散而得出整體印象,在與別人交往的過程中,并不總是能夠實事求是地評價一個人,而往往是根據對別人已有的了解對別人的其他方面進行推測,就像日暈一樣,由一個中心點逐步向外擴散成越來越大的圓圈。名人效應是一種典型的光環效應。

(2)形狀知覺中的眼動研究對廣告設計的啟示

在形狀知覺中,眼動具有重要意義。通過眼動分析可以比較深入地考察人們在觀看廣告時時的心理活動。

2.3記憶理論對廣告的指導

對于廣告信息的記憶,是消費者作出購買決策必不可少的條件。

2.3.1利用形象記憶優勢

產品的廣告詞應盡量簡單明快,朗朗上口,這樣可以減輕消費者的記憶負擔,就容易記住。如雪碧的“晶晶亮,透心涼”,娃哈哈的“愛的就是你”等這些膾炙人口的廣告語,短小精悍,簡明扼要,讓人們很容易記住產品,為下一步購買做好了鋪墊。

2.3.2鮮活性效應

鮮活性是指當人們在面臨解決問題或者作決策時,會從記憶中提取與當前的情景有關的信息,因此,越是容易獲取的事情,越是會被人們利用來解決問題或做出決策。而信息或事情的鮮活性就是強烈影響信息獲得的一個重要原因。所以,很多產品的廣告(特別是一些藥品廣告)都是請用過產品的人現身說法,單單一個人的實力就可以嚴重影響消費者的觀點。

2.3.3避免遺忘

在廣告學習中,干擾是指消費者在廣告學習和回憶的這段時間內受到了其它刺激的影響。廣告制作要簡潔明了,減少廣告材料的識記數量;廣告信息要適當重復,便于消費者鞏固并加強記憶;設置鮮明特征,完善廣告內容等等。

3結論

在商品競爭日趨激烈的現代社會,廣告已經成為商家吸引顧客,銷售商品的一個重要手段。因而廣告的制作以及傳播應以正確認識人的感知特點、注意特點、記憶特點以及態度結構為基礎,才能發揮其引起消費者對某種產品的興趣與關注,改變人們的消費態度,并最終導致消費行為的產生,賣出商品的作用。

參考文獻

[1] 吳柏林,廣告策劃與策略[M].廣州:廣東經濟出版社,2006.

[2] 甘露.試論名人廣告的心理效應[J].新聞界,2010(5).

第2篇

摘 要 針對廣西師范大學體育學院學生學習乒乓球中常見的不良心理反應。結合自己多年的學習經驗,借鑒運動心理學有關心理訓練原理,主要采用問卷調查法及訪談調查法對體育院系大學生學習的心理障礙進行調查統計,揭示誘發心理現象的原因為主客兩個方面,針對產生的原因,提出在教學過程中進行意志品質教育、營造良好的心理刺激環境、密切師生關系,提高教學質量和條件等措施進行分析和討論。

關鍵詞 乒乓球學習 心理障礙 排除方法

一、前言

在乒乓球教學中,學生常表現出消極的心理反應,常見的癥狀有:焦慮不安、興奮性不高,以至煩躁情緒;練習時面臨難色、瞻前顧后、動作失調等,這些現象如不認真分析并及時克服,會影響教學效果,同時也會是致意外傷害事故的主要原因之一。本文通過調查,有75﹪的學生存在心理障礙。因此,把握體育院系大學生在學習中的心理障礙,并有針對性地消除,同時注意產生心理障礙的客觀因素并加以改善,意義尤為重要。對此,必須予以足夠的認識。為師大體育學院教師的教學訓練提供一定的參考依據。

二、對象和研究方法

(一)研究對象

廣西師范大學體育學院乒乓球選修學生。

(二)研究方法

1.文獻資料法:通過查閱有關運動心理學方面的文獻,為選題的確定提供了大量的依據。

2.訪談調查法:走訪體育學院,并與各專業教師及骨干學生進行談話了解教學中學生出現的心理障礙的誘因及如何排除。同時考察該校乒乓球場地、設備、設施并進行統計分類。

3.問卷調查法:制定心理問卷,對學生可能出現的幾種心理障礙進行了調查與分析。問卷回收率為100%。

三、結果與分析

(一)廣西師范大學體育學院學生產生心理障礙現狀的分析

廣西師范大學體育學院學生學習中學生臨場表現的心理障礙癥狀大致歸納以下幾個方面:一是基本素質占產生心理障礙的比例為32%,練習過程中散慢、不聽從指揮、動作錯誤,直接影響到興奮性不高、肌肉活動不充分,容易導致受傷。二是基礎技術占產生心理障礙的比例為21%,學習過程中心急煩躁、思維不集中、情緒低落、疲倦,直接影響到起到啟動慢、動作變形,容易形成錯誤的技術動作。三是戰術組合占產生心理障礙的比例最高為47%,練習過程中動作控制不好、不夠果斷、領悟能力差,直接影響到肌肉發僵、運動協調能力急劇下降、積極性不高。

廣西師范大學體育學院學生學習乒乓球產生心理障礙原因比較復雜[1],一般來說有主、客觀兩方面的因素。主觀因素包括:學習乒乓球的動機(占11%)、個人意志品質(占12%),從事體育活動以及學習(占13%)、訓練比賽的經歷(占10%)。尤其是曾經失敗和挫折的經歷(占20%)、對自己要求過高(占18%)、壓力太大(占16%)等。

客觀因素包括[1]:乒乓球運動基礎差(占7%)、技術水平不高(占15%)、身高體力不佳(占8%)、準備活動不充分(占9%)、場地器材欠佳(占8%)、氣候不理想(占7%)、學習內容多(占10%)、難度大(占12%)、以及教師的教學水平(占13%),教師與學生間相處是否融洽(占7%)等[2]。

本次調查100名學生中有75個學生在乒乓球教學中存在心理障礙問題。

(二)排除心理障礙的措施及方法分析

1.完善教師的教學技能,降低學生心理障礙

一個合格、優秀的教師,是教學活動順利進行的保障,更是降低學生心理障礙的必要條件。因此,我們要不斷完善教師教書育人的各項基本教師技能,提高教師的綜合素質。首先,對教學內容的安排要循序漸進,由易到難安排教學內容。其次,教師不斷地學習,提高自己的教學能力和心理素質,如每次上課前要備課,相關技能練習,安排好課堂環境,排除外來干擾。再次,教學方法要靈活多樣。如:在學習技術的最初階段降低學習難度和技術要求,如發球,降低技術力度要求,縮短發球距離等。通過規范準確的示范動作,以及對技術掌握較好的學生的動作講評,樹立學生學習的信心。練習時及時肯定進步,指出不足,分析產生錯誤的原因,并結合行之有效的輔助練習,幫助學生掌握運動技術。同時開展學生間互評活動,活躍課堂學習氣氛。

2.進行端正動機教育和意志品質培養

在乒乓球教學活動中,只有學生對學習乒乓球本身產生興趣及把學習乒乓球作為自己的內部需要時,才能產生了強烈的學習需要,主動愉快地學習。再者,學生的意志品質表現為克服由肌肉活動而產生的惰性,克服疲勞和厭倦,克服思維惰性和膽怯懼怕心理,努力練習掌握乒乓球的知識與技能。實踐證明,用認知教育的方法對學生動機及意志品質教育有良好的作用。具體做法是,通過與學生談話、分析等方式及要求他們準確分析自己不足,也可向學生準確闡述確定的教學方案及要求,端正學生學習乒乓球的動機,培養他們的興趣,并樹立戰勝困難的信心,使學習態度向正確的方向發展。

3.營造融洽的師生關系,提高教學質量

融洽、協調的教師與學生之間的關系,能夠使學生在輕松愉快的氣氛中進行學習。因此,建立良好的師生關系已成為保證課堂教學順利進行,保證教學目標的高質量完成以及教學相長的迫切需要。具體做法是,第一,教師應公平、民主、真心地對待每一位學生,是作好體育教育教學工作的根本。第二,教師平時要主動與學生談話,聽取學生對上課過程中的意見,及時了解學生的上課情況。

4.優化學校體育教學環境,減少產生學生心理障礙的因素

學校的體育教學環境,是學生進行體育學習的保障。因此進行體育教學環境的完善顯得較重要。其主要包括三個方面,一是加強學校體育設施、場館建設,使其更加標準化,更符合體育專業教學的高標要求。二是使用生態型體育器材和產品,從而減少塵土、噪音對人體的傷害。三是選擇符合學生身心特點、有利于防止與降低運動損傷的體育手段和措施。如在上課前,布置好場地器材,注意安全保護措施,以防止意外傷害事故的發生,則要檢查球及球拍的平整完好與否、做好充分的準備活動等。高標準的、高質量的體育教學環境,減少意外事故的發生,減少學生心理障礙的產生因素。

四、結論與建議

(一)廣西師范大學體育學院學生乒乓學習過程中的心理障礙的主要表現是:一是基本技術學習過程中心急煩躁、思維不集中、反應遲緩、情緒低落,直接影響到起到啟動慢、動作變形,容易形成錯誤的技術動作。二是戰術組合練習過程中動作控制不好、不夠果斷,直接影響到肌肉發僵或顫抖、運動協調能力急劇下降。三是身體素質練習中惰性、不聽從指揮、動作不夠準確,直接影響到興奮性不高、肌肉動員不充分,容易導致受傷。

(二)廣西師范大學體育學院學生乒乓學習過程中的不良心理反應主要是由主、客觀兩方面的因素所致,主觀因素包括:學習乒乓球的動機、興趣、愛好、個人意志品質,從事體育活動以及學習、訓練比賽的經歷。尤其是曾經失敗和挫折的經歷、對自己要求過高、思想包袱重、壓力太大等。客觀因素包括:乒乓球運動基礎差、技術水平不高、身高體力不佳、準備活動不充分、場地器材欠佳、氣候不理想、學習內容多、難度大、任務過重以及教師的教學水平,教師與學生間相處是否融洽等。

(三)針對產生的原因,在學習訓練過程中運用意志品質教育、完善教師的教學技能、融洽的師生關系、優化學校體育教學環境等措施,能有效地扼制心理障礙的產生和發展的因素,以及對已經產生心理障礙的學生得到很好的克服作用。

注釋:

① 潘峰.高校排球教學中學生心理障礙誘因及排解方法初探[J].齊齊哈爾醫學院學報.2006(13):1609.

參考文獻:

[1] 全國體育學院教材委員會審定.乒乓球[M].北京:人民體育出版社.1992:245-251.

[2] 高夢錦.乒乓球運動員心理訓練問題初探[J].山西財經大學學報.2008(1).262.

[3] 邵偉.體育教育心理學[M].北京:北京體育大學出版社.

[4] 焦艷.體育運動心理學—理論與應用[M].南京:南京大學出版社.

第3篇

【摘要】 對廣東藥學院教師的信息技術教學應用能力現狀進行了調研,并且從學校管理、教學團隊建設、教師自身專業發展三個層面對提高教師的信息技術教學應用能力提出了一些建議,以期對該能力的提高起到促進作用。

【關鍵詞】 教育技術能力;現狀;提高;對策

在教育部“高等學校本科教學質量與教學改革工程”提出 “以教學改革提高教學質量,以信息技術提高教學質量,以優質教學資源提高教學質量。”的要求下,為提高我校教師的信息技術應用能力,依據全國高等學校教育技術協作委員會培訓工作委員會頒布的高等學校教師教育技術培訓等級培訓大綱,我中心針對我校教師的信息技術教學應用能力開展了調查和分析。

一、對象和方法

調查時間為2007年5月,采取問卷調查,共發放問卷135份,回收103份,有效問卷103份,回收率達76.3%,問卷有效率為100%,調查對象以中青年教師為主,40歲以下的教師占79%,男、女教師的比例約為2∶1,其中20年以上教齡的教師15%,參加工作在5年以下的占70%。調查內容主要集中在教師信息技術的應用現狀,信息技術對教師備課、教學的作用,教師對信息技術應用方面的需求等。

二、結果與分析

1.教師的多媒體使用現狀

教師授課時使用的媒體類型調查結果見圖1。通過分析可以看到,以文本為最多,圖片、視頻、圖形圖像、動畫、音頻依次類推,其中A:文本,B:圖片,C:圖形圖像,D:音頻,E:視頻,F:動畫。

教師在教學或者工作中使用的信息技術調查結果見圖2。依次分別為A:文字編輯軟件(如WORD、WPS),B:演示文稿(PPT),C:音頻、視頻的下載、編輯與播放,D:教學系統(多媒體課室的使用等),E:工具軟件(如下載軟件、圖像處理軟件、統計軟件等),F:學科軟件(如適合各個學科的專業工具軟件等)。

2.教師的信息技術授課現狀

教師的授課媒體調查結果見圖3,其中以多媒體課件,尤其是PPT的使用率是最高,其他媒體或者方式如網絡課件,網絡課程、專題學習網站應用的情況很少。值得注意的是目前老師們都在用信息技術授課,只使用板書授課的情況已經基本沒有,因此,提供優質的教學資源、培養教師的信息技術教學應用能力是非常必要的。

其中A:不使用信息技術,直接板書,B: 多媒體課件(如PPT等),C: 專題學習網站,D: 網絡課程,E: 網絡課件。

3.信息技術與課堂整合的應用現狀

教師對關于信息技術與課程整合的看法調查結果見圖4,教師們普遍肯定了信息技術對課堂教學的促進作用,他們普遍認為信息技術與課程整合雖然加大了教師的工作量,但可以提高教學的效率和效果,有利于培養學生的自主學習能力和創新能力,也可以使知識的呈現與組織多樣化。

其中A:加大了教師的工作量,但可以提高教學的效率和效果,B:有利于培養學生的自主學習能力和創新能力,C:使知識的呈現與組織多樣化,D:浪費教師和學生的時間,沒有什么沒作用。

4.結果分析

通過對問卷的分析,我們可以得到如下結論:

(1)信息技術對教學具有促進作用

信息技術/教育技術對教育教學工作具有很大的促進作用,得到了教師們的普遍認同,大部分教師愿意在教學中運用信息技術進行教學,并且愿意接受新興的技術手段來促進教學。

(2)我院目前的信息技術教學應用還處于初級階段

根據對教師的調查,我們發現,我院教師的信息技術教學應用狀況還處于初級階段,大部分教師還處在利用PPT演示文稿的多媒體教學階段,而且演示文稿以文字為主、圖片為主,尚未體現多媒體課件圖文聲像并茂的特點和優勢。

(3)根據教師的需求組織和設計信息技術培訓

根據目前教師的信息技術應用水平和教師的需求,學校急需組織教師的教育技術能力培訓。在進行教師教育技術能力培訓時,要選擇教師急需的培訓內容,安排合適的培訓時間,和效果良好的培訓方法和方式,而不要組織與教師的需求脫節、不適用、無效果的培訓。

三、教師信息技術教學應用能力提高對策

在以信息技術為核心的知識經濟時代,教育教學面臨著重大的變革,其中信息技術與課堂教學整合得到廣泛應用,因此,培養及提高教師的信息技術應用能力就極為迫切[1]。在教師信息技術教學應用能力培養與提高的過程中,學校、教研室、教師都要從自身做起,教師、教學團隊、學校管理構成一個教師信息技術教學應用能力提高的金字塔,處于教育教學第一線的教師層是其基礎。

(一)學校管理層面

為了有效地提高教師的信息技術教學應用能力,學校的相關管理機構必須制定相應的培訓政策、措施,創建有利于教師專業發展的環境,從組織制度方面保證教師信息技術教學應用能力的培訓工作有效地進行。

1.建立激勵機制,獎勵先進

激勵機制的建立是教師在教學中應用信息技術開展信息化教學的保證。學校需要在工作量的認定、課時費、活動經費、評優評先、職稱評定上給予這些信息技術應用突出,在信息技術教學應用獲得獎項、取得良好教學效果的教師一定的物質獎勵或者政策傾斜,以起到典型的模范的帶頭作用。

2.建立教育技術培訓中心,開展校本培訓

學校需要建立教育技術培訓中心,并最好由一名校級領導負責。教育技術培訓中心要負責對全校廣大教師深入進行教學思想、教學內容、課程體系、教學方法、教學手段的整體改革方面的培訓。教育技術培訓中心要根據廣大教師的需求和上級單位的培訓大綱,組織好教育技術培訓工作,系統的培訓對教師進行培訓,以切實提高學校教師信息技術教學應用能力。

“校本”,其英文是“schoolbase”,大意為“以學校為本”。我校的教育技術培訓就要立足于我校的具體實踐,以解決我校教師所面臨的問題為指向,就教師們日常遇到和亟待解決的信息技術教學應用問題進行培訓。

3.組織參加教育軟件競賽

組織教師參加國家級、省級、校級的教育軟件大賽,以競賽提高教師的教育軟件制作積極性,以競賽提高教師制作教育軟件的教育理念和信息技術的操作技能,這樣不僅對教師的自我發展有積極意義,而且在我校在信息化教學實力,內涵建設、數字化校園建設方面也有積極意義。

(二)教學團隊建設層面

教學團隊是指以課程、課程群組的建設為任務,整合教師力量,形成教學實施、研究與改革的教學業務組合。教學團隊可以打破原有的教學行政組織(如院、系、教研室),實行跨專業或跨院系組合。教學團隊對科任教師的信息技術技能需求和教育軟件的需求是非常清楚的,相比學校層面而言,可以采取直接的措施來滿足教師的需求[2]。

1.建設教學資源庫

教學資源直接制約著教育信息化的發展和應用。教師之所以不能很好地開展信息化教學,除個人因素外,一個重要的因素是因為缺乏適用的資源和環境。作為一個教學團隊,可以有針對性的購買或者開發自己所需的多媒體或者網絡教學資源,建立教學資源庫。

2.集體備課,資源共享

1+1>2的團隊力量已經得到廣泛認同,因此,組織一個教學團隊內的教師集體備課,分工合作,不僅可以做出優質的多媒體或網絡教學資源,而且可以培養教師的團隊合作精神,實現優質資源的共享,同時也可以提高整個教學團隊的競爭力。

3.互幫互助,互相促進

每位教師都各有所長,如果一個教學團隊能夠形成一個互相幫助,互相促進的良好的競爭氛圍,不僅對教師信息技術技能和信息技術教學能力的提高有幫助,而且也可以促進教師自身專業素養的提高以及教師的專業發展。

(三)教師自身專業化發展層面

周濟部長提出:“百年大計,教育為本。教育大計,教師為本。教師是教育事業的第一資源。教育質量的關鍵在教師;辦好人民滿意的教育關鍵在教師。沒有教師的質量,就沒有教育的質量;沒有教育的質量,就沒有人才的質量。”

信息技術與課堂教學的整合已經是教育信息化發展的大勢所趨,作為教育第一線的教師,有需要也有必要逐步提高自己的信息技術能力,才能在教師的專業化發展道路上順利前進。因此,教是可以從以下幾個方面重視自身教育技術能力的提高與發展[3]。

1.教育觀念的轉變

信息時代的教育要求教師轉變教育觀念,進行教學改革,樹立現代教學觀,真正意義上把學生看成是學習活動的主人,建立以學習者為中心的教學模式,改變傳統的以教師為中心的教學模式。教師必須努力更新自己的思想觀念和知識結構,努力使自己成為學習活動的引導者,教學活動的指導者,教學方法的探索者,教育活動的創新者。

2.信息技術的學習與掌握

信息時代的教育要求教師必須掌握信息技術,為進行信息化教學,教師必須學習并掌握各種信息技術的特點并進行熟練操作,利用網絡搜索教學信息,利用軟件對編輯制作多媒體資源,學會制作多媒體教學課件等等。

3.信息技術與學科教學的整合運用

信息時代的教育要求教師將信息技術與學科教學進行整合,實現信息化教學,教師必須學習并掌握各種信息技術教學功能,進行信息化教學設計、將信息技術整合到課堂教學中、對學習過程和結果進行評估,來實現教學效果的優化。

四、總 結

信息時代的到來使得知識日新月異的更新和變化,要想趕上時代的步伐,教育也要與信息時代相適應,也要實行教育信息化。教育信息化的實現要求教師必須具備信息技術教學應用能力,因此,學校、教學團隊、教師都要給予極大的關注和重視,為教師信息技術教學應用能力的培養和提高創造條件,提供良好的發展環境。

參考文獻

[1]羅彩霞.構建我國中小學教師教育技術能力的培訓方案——以深圳市羅湖區為案例[D].華中師范大學碩士學位論文,2006.

第4篇

關鍵詞:信息光學;光學實驗;分層次;教學新模式;教學改革

光信息科學與技術專業是當前的熱門專業之一,光學信息技術是現代信息科學的基礎,其中的信息光學實驗是光信息科學與技術專業的重要實踐課程。通過信息光學實驗的實踐,可以深入理解信息光學的基本原理,使學生從理性理解走向感性認識,同時實踐過程也提高了學生的動手和思考能力。

一、信息光學實驗教學改革的必要性

隨著社會的發展,我國的教育事業經過多年的發展,從應試教育向學生的素質教育發展轉變,大學的人才培養尤其要重視實踐教學環節,實驗課程教學是學生學習的重要環節。信息光學的實驗是光信息科學與技術專業的基礎實踐課程,對培養學生的科學態度、光學實驗的基本操作、掌握光學知識等起著重要的作用。重視學生綜合能力和科研創新能力的培養,改革傳統實驗教學模式,提高學生的科學實驗素質,是必要的研究課題。

當前,大學生普遍存在的問題是注重考試,只注重理論知識的學習,缺乏實驗能力和動手能力、理論和實踐相結合的綜合能力、科研能力和創新能力。目前教學方式也存在很大的問題,教學模式單一、實驗過程單調、缺乏科學的實驗教學體系等。

信息光學課程的理論性較強、概念較抽象,從教學內容到實驗環節都應加強創新及改革,運用現代化的教學手段、分層次的實驗教學理念來提高學生動手、綜合、獨立思考、深入研究的能力是十分必要的。

二、信息光學實驗教學新模式

信息光學理論課程的特點是難度大、公式繁雜,根據本課程的實驗教學狀況,如何提高學生對信息光學技術的興趣,加深對理論內容的理解,開拓將理論用于實踐的方法和創新思路,是信息光學實驗教學模式改革創新的關鍵點。

1.信息光學實驗授課模式

信息光學實驗教學模式改革創新,首先在課程講解上的新模式是要引入“逆序―引導式”的講解模式,對于實驗的目的、意義、原理、步驟,不是按部就班、照本宣科地講,而是在進行一個具體的實驗之前,從實驗所能得到的結論、能達到什么樣的目的、解決什么樣的問題來引出,繼而引導學生尋求解決問題的辦法,最終歸結到實驗需要采取實驗方法,與學生一起回憶實驗的原理,通過設置問題來間接地向學生介紹實驗目的。

2.信息光學實驗分層次教學改革

實驗教學體系的改革是信息光學實驗課程改革的關鍵環節,本文提出了施行分層次教學內容改革方案,主要包括基本實驗能力訓練、綜合能力訓練和科研能力訓練三大塊。通過教學改革,逐步實現由演示型、驗證型、認識型到綜合型、應用型、設計型的分層次實踐體系,開展針對專業基礎實驗課程的研究性教學,有效促進和提高大學生的實驗能力和創新能力,形成可持續發展的實驗教學潛力。

其中,基本能力訓練由必做實驗組成,比如做阿貝―波特濾波實驗、卷積定理的光學模擬實驗、泰伯效應實驗等。這些實驗都屬于演示驗證型實驗,通過做這些演示型的必做實驗,學生熟悉光學信息處理的基本方法,掌握空間域與頻率域的變換關系,能正確使用光學元件方法,完成基本光學實驗能力的訓練。

綜合能力訓練部分由選作實驗組成,選作實驗一般為高頻全息光柵的制備、圖像相加減、彩虹全息、像面全息等,這些實驗大多屬于綜合型的提高實驗,稍有難度,學生可以根據自己的興趣特點選做兩到三個,在做的過程中根據學生的學習程度給予不同的啟發和引導,從而提高綜合能力。

3.信息光學實驗考核方式改革

制定規范、科學的實驗能力考核細則和要求,完善實驗考核方式是完成實驗類課程改革的一個重要方面,從實驗能力、動手能力、實驗原理的掌握程度、實驗操作技能的把握程度、實驗整體的完成情況、解決問題的能力、三個層次實驗做的程度和深度,綜合對學生的實驗進行考核。

4.信息光學實驗改革教學方法,豐富教學手段

教學方法和教學手段的創新對激發學生的想象力和創造力有十分重要的作用。教學方法靈活、輔助教學手段多樣,對于學生獲取信息、掌握知識、分析問題、解決問題十分有效。

(1)教學方法創新

將傳統教學模式中的類比引申法用在引導學生初次接觸光學領域的教學,可以通過類比引申法加深學生的印象和理解程度。

例如,對信息光學中的數學概念的引入,通過類比引申法,將一個矩形函數與一個照相機中的快門進行比較,再與一個矩形的孔徑進行比較,學生可以感性地理解它,不需要費勁就可以理解并記住。

(2)教學手段創新

將現代信息技術的幻燈片、多媒體課件、網絡手段等現代化教學手段滲透到信息光學實驗教學中。通過幻燈片、多媒體課件演示信息光學繁多的公式及推導過程,不但節約板書時間,還可詳細地給學生演示推演過程。將網絡手段應用于教學中,建立一個關于信息光學的交互式平臺,可以使學生對所學內容經常性地進行復習、討論和鞏固,同時加強師生間的交流。

綜上所述,從改革信息光學教學的必要性、信息光學教學的新模式,包括授課模式、分層次授課模式、考核方式、教學手段幾個方面對信息光學的實驗教學進行了分析和研究。基本實驗能力訓練、綜合能力訓練和科研創新能力訓練三個層次的實驗教學新模式,可以提高學生的動手能力、綜合能力和科研能力,提高學生對光學實驗的積極性與主動性,使學生可以學以致用,從而大大提高教學質量。

第5篇

(廣西民族師范學院政治與公共管理系,廣西 崇左 532200)

【摘 要】廣西民族師范學院學前教育專業是以應用技術型人才為培養目標的新建本科。根據學前教育專業特點及課程設置方向,將學前教育實訓教學分為藝術技能實訓和幼兒園教師專業能力實訓兩大模塊,在總結分析實訓教學成果的基礎上,探索出以開展運用性強、整合度高的藝術實踐活動和謀求與實訓基地幼兒園合作共贏的兩個實訓教學發展方向。

關鍵詞 學前教育;實訓教學;本科教育

作者簡介:羅璇(1988—),女,廣西南寧人,碩士,廣西民族師范學院學前教育專業教師,研究方向為幼兒園課程論。

廣西民族師范學院作為新建本科院校,明確提出培養應用技術型的人才培養目標,著力倡導教師在教學過程中增加實訓內容,提高學生實踐能力。根據我校制定的學前教育本科人才培養的要求和目標,本研究把學前教育實訓教學分為藝術技能實訓和幼兒園教師專業能力實訓兩大模塊。在現有的實訓教學內容中,藝術技能包含聲樂、鋼琴、舞蹈、美術四項基本藝術技能,依據《幼兒園教師專業標準(試行)》的劃分維度,幼兒園教師專業能力主要包含環境的創設與利用、一日生活的組織與保育、游戲活動的支持與引導、教育活動的計劃與實施等七個方面。而在幼兒園教師專業能力的養成中,部分能力是教師入職后逐漸磨練養成的,而在大學學習期間,筆者認為可以養成的學前師范生專業能力主要包含教學活動的設計與實施、兒童游戲的組織與引導、幼兒園環境創設等。本文以廣西民族師范學院學前教育本科為例,試分析本科層次學前教育專業實訓教學的現狀、內容,并結合辦學中已做出的有益嘗試探索實訓教學的途徑。

1 學前教育專業實訓教學開展的實踐

1.1 藝術技能實訓以舞臺表演、作品展示為平臺,豐富提升學生藝術表現能力。

在我校學前教育本科人才培養方案中,聲樂、鋼琴、舞蹈、美術基礎藝術技能均開設兩學年。首先,在教學內容的設置中,每個教學模塊后都設計相應的實訓項目,如:幼兒韻律舞蹈創編模塊學習后要求學生完成簡單兒歌的韻律編排并表演。其次,在校內組織開展與開設課程相對應的藝術活動。除了倡導學生參加學院集體藝術活動,教師還充分利用我院承擔幼兒園轉崗教師等國培項目的契機,建立國培學員與學前專業學生之間的聯系,組織導演學前教育學生專場演出,匯報學前學生藝術技能學習成果。再次,學前教育專業師生利用崇左市周邊幼兒園六一晚會的舞臺,教師領導學生組織、策劃、導演、排練多種形式的文藝節目并送劇目到幼兒園。

1.2 幼兒園教師專業能力實訓以幼兒園教育活動的設計與組織為主線,采取“校內實訓、大賽鍛煉、社會實踐”的實訓方式

在幼兒園教師專業能力實訓方面,教師采取了“校內實訓、大賽鍛煉、社會實踐”等多樣化的培養形式。在校內實訓中,教師在幼兒園五大領域的課程中側重該領域教學法的實踐,常用觀摩幼兒園優質教學活動、試講與說課等方法直接塑造學生教學能力。同時,有計劃地安排和組織本專業內的學前教育學科競賽,如教學活動的組織、環境創設方案設計、學前教育調查報告寫作、幼兒園教玩具制作等,比賽賽制與全區師范生教學技能大賽保持一致,也起到全區大賽選拔選手的作用,讓學生在交流中學、在競賽中成長。另外,由于崇左地區幼兒園師資缺乏,學前教育學生有較多到周邊幼兒園開展實際工作的機會,在環境創設、一日生活的組織與保育能力方面有了顯著提升。教師也根據學院要求在每一學年中安排兩個星期的示范幼兒園或實訓基地幼兒園見習活動。教師在見習前根據教學課程需要布置相應見習作業,使學生在見習中有方向、有目的、有計劃地開展幼兒園見習。

2 學前教育專業實訓教學的發展探索

2.1 以綜合藝術實踐活動為方向,開展運用性強、整合度高的藝術實踐活動

在已有的教學經驗中,研究者發現大半學前教育學生因大學前未經過藝術學習,在大學中訓練藝術技能常吃力不討好,但在幼兒園運用性強的藝術活動中表現出色也樂在其中。未來的藝術技能實訓中,除了保持每年六一兒童節到幼兒園協助并登臺的傳統,在校內實訓在以下幾個方面拓展實訓:一是教師至少實際參與一次學生的藝術創作、排練,從創作和表演方法的根本上給予學生指導,而不是在藝術作品呈現后批評指導;二是整合藝術課程資源,舉辦學前教育專場演出、作品展,單一項目的演出往往略為單調,整合程度高的活動更容易全面展示學生藝術學習成果;三是藝術學習的方向明確指向幼兒園,讓學生明確學前教育與藝術專業學生培養方向的區別,教學強調藝術在幼兒園教育中運用的途徑、方法。

2.2 充分利用實訓基地幼兒園教育資源,發展學生幼兒園教師專業能力

實訓基地是高校學生鞏固專業理論、訓練專業技能、全面培養學生綜合職業能力的學習與訓練平臺。在應用技術型本科院校中,與專業相關的單位機構共建學生實訓基地是此類高校辦學的一個方向。目前我們與幼兒園的合作還處于幼兒園提供見習機會、學生在幼兒園業務繁忙時期幫忙的階段,如何使雙方合作常態化、深入化是值得我們探索的問題。除了繼續保持現有的聯系與合作外,研究者認為在以下方面可有所作為:一是教師與幼兒園深入溝通,了解幼兒園辦園需求及難處,與幼兒園共同探討對策,提出分階段的實施解決方案;二是將學生劃分小組,按照階段性的解決方案,統籌安排學生在課余時間前往幼兒園開展環境創設、兒童游戲的觀察與組織等活動;三是學前教育專業與基地幼兒園謀求共建,高校教師以培訓項目、送交下鄉活動為平臺,提供基地幼兒園師資培訓的社會服務,選取學生競賽中的優秀選手到幼兒園承擔部分實際工作。另外,幼兒園與高校的合作應讓學生在幼兒園的見習與工作與同一個班級綁定,在一段持續的時間內以綁定班級為研究樣本,結合理論學習的課程任務,開展學生自主研究性學習。

參考文獻

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[3]李君.學前教育專業“全程化就業指導理念”下的實訓教育探索[J].中華女子學院:山東分院學報,2009,8.

第6篇

關鍵詞:實驗教學;阿貝成像;空間濾波;Matlab

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)18-0167-02

引言:

《信息光學》是“十五”以來國內很多高校為光學工程本科生開設的專業課,“十一五”全國新建“光信息科學與技術”本科專業后,這門課程基本成為該專業的必修課。在光學信息處理中,傅里葉變換占據著極為重要的地位。阿貝成像理論首次引入了頻譜的概念,啟發人們用改造頻譜的手段來改造信息。本實驗是對阿貝成像理論最好的驗證與演示。通過此實驗,我們希望加深學生對傅里葉光學中空間頻譜和空間濾波等概念的理解,掌握自由空間中簡單光路的搭建與調節技巧,鍛煉學生的實際動手能力,培養學生分析問題和解決問題的能力。本文主要結合近年的教學實踐,淺談一些教學經驗和體會。

一、精心準備是實驗教學的基礎

阿貝成像原理與空間濾波實驗蘊含有豐富的內涵,是對頻譜概念以及通過改造頻譜實現改造信息最好的驗證與演示。實驗的目的不僅僅只是讓學生順利地完成實驗,我們希望通過實驗讓學生更好地與理論知識相結合,理解透徹背后所蘊含的理論原理。這需要教師對實驗進行認真細致的準備。實驗課只有短短的兩個課時,如何充分地利用好這兩個課時尤為關鍵。我們要求教師對課件精心設計和認真準備,對知識點進行凝練,從課件到講授上做到精益求精,用簡短的時間明確的將實驗最核心最關鍵的內容講授給學生,讓學生明確實驗的原理,激發學生對信息光學的興趣,了解傅里葉光學的生命力。我們力求沿著“做什么,為什么做,怎么做”這樣一條思路對實驗進行簡潔清晰的講授,讓學生在最短的時間內對實驗有提綱挈領的認識,在腦海中形成對實驗的整體印象,有的放矢地進入到實驗中,提高實驗的效率。“三思而后行”,“磨刀不誤砍柴工”,其實,做任何事情都是這樣,當我們始終在思考“做什么,為什么,怎么做”時,做事情才不會茫然,效率才會更高,我們也希望通過實驗培養學生養成一種提前做好規劃的良好思維習慣。

二、放手是實驗教學的核心

實驗課程的核心是讓學生自己動手實驗,這是實驗課最重要的一個環節。實驗課的一個重要目的是培養學生獨立動手的能力,因此,在實驗教學中,教師更應該充分地放手,將實驗操作的主角留給學生,切忌“手把手教學”。通過教師精心提煉與準備的講授,從理論上學生都應該可以獨立地完成實驗。但是,“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,實際實驗終究不只是理論,學生在實際操作過程中難免會遇到各種問題,此時,教師的一個指點、一點提醒與幫助,可以幫助學生快速地完成實驗,但是學生自身也許并沒有體會到實驗操作的精髓。在實驗操作過程中,我們要求學員全程獨立完成,在做實驗時始終不忘“做什么,為什么,怎么做”,始終不忘實驗原理,當出現問題時,與理論知識相結合進行分析,為什么會出現問題,應該如何解決問題。在這樣獨立完整的鍛煉下,即便學生實驗進展不順利,學生也會對實驗原理和實驗的一些操作有更深刻的體會。在我們利用正交光柵在經典的4f系統光路中進行實驗時,尤其如此,在實際實驗中,如果刻板地嚴格遵守4f系統,我們將無法觀察到想要的結果。因此,我們希望讓學生獨立體驗完整的過程,即使實驗歷經挫折,也可以引發學生獨立思考以尋求解決問題的方法,實際上,不論是學生今后走上工作崗位還是從事科研工作,都是這樣一個過程,很多事情看似簡單,但只有自己獨立的動手做過,才會對其中的細節有更深刻的理解和認識。也只有這樣,在今后獨立面對任務的時候才會胸有成竹,不會寄希望于出現問題時的指點。實驗課的目的絕不是為了讓學生順利地完成實驗,相反,實驗課的目的是為了充分鍛煉學生的動手能力,培養學生分析問題和解決問題的能力,這也是我們在對學生進行考核時重點關注的部分。從一定角度來說,這也要求我們教師在進行實驗教學時,不能提供過于詳盡的實驗步驟,限定學生的思維,我們要引導學生主動思考,充分發揮學生的能動性,不能給學生一個固定的框架,通過遵守嚴格的框架即可順利完成實驗,這樣只會讓學生對實驗知其然而不知其所以然。

三、實驗結束時的討論與總結十分必要

實驗教學始終脫離不了理論知識的支撐。本實驗是對阿貝成像原理尤其是對頻譜概念最好的驗證與演示,結合具體實驗,我們希望加深學生對透鏡的傅里葉變換作用,對光學信息處理有更深刻的理解和認識。我們要求學生始終帶著“做什么,為什么做,怎么做”的框架進入到實驗,同時引導學生將實驗現象與信息光學中學到的理論知識相結合,積極思考。然而,不論教師講解得多么簡明扼要清晰透徹,也不論學生實驗進行得順利與否,學生對一些知識點的理解總是有限的。因此,我們在每次實驗后,都會留一點時間,讓學生對整個實驗從理論到實驗過程進行再思考,通過討論通過再思考,對實驗的體會更加深刻。在學生獨立完成實驗時,及時與學生討論“實驗的結果是怎樣的,為什么會出現這樣的結果,是否可以改進”等問題,可以很好地通過學生實際實驗的情況進行實例示范,與學生就整個實驗的原理進行討論,藉此,教師可以將實驗中的一些實驗小技巧、方法和思想傳遞給學生,同時也可以從學生的觀點中受益,以便更好地從初學者的角度思考問題,從而進一步更好地設計實驗。本實驗中,在實驗的開始階段一般要求學生通過透鏡將光路調整為平行光,當完成實驗進行思考總結時,我們可以引導學生討論,如平行光是否必須,如果不是平行光,對實驗是否會有影響,通過思考,我們將會對透鏡的傅里葉變換功能,以及物體的頻譜面與成像面有更深刻的理解與認識。因此,我們認為在實驗課的教學中,在實驗結束時進行簡短的討論,讓學生對實驗原理與過程進行簡單的回顧與思考十分必要,能起到事半功倍的作用。對于實驗最終結果不佳的學生尤其如此,我們可以引領學生一起學會分解問題,將問題的脈絡分解清楚,逐步分析討論問題出現在哪里,應該如何解決,最終理解所學的知識點并得到提高。

四、與軟硬件的結合是對實驗的很好補充

近年來,隨著計算機軟硬件技術的快速發展,基于計算機軟硬件的光學信息處理研究成果不斷涌現,應用范圍日益擴大。在現今的工作尤其是科研工作中,一些軟硬件已經成為科研人員分析、解決問題必不可少的工具和手段。我院對學生在一些軟硬件的知識需求也日益增加。因此,在阿貝成像與空間濾波實驗中,我們設計引導學生利用Matlab軟件完成整個實驗的模擬與仿真,通過模擬仿真實驗進一步提高學生對相關知識點的理解,同時幫助學生更好地理解Matlab軟件在一些光學信息處理工程項目中的應用,促進學生更加自如地將理論與應用結合。在光學實際實驗中,我們一般只能采用有限的光柵模板進行實驗處理,但是在Matlab軟件中,我們可以輕松模擬各種不同類型的光柵以及各種類型的濾波器,比真實實驗更加直觀準備,可以幫助我們更好地理解阿貝成像與空間濾波實驗。將模擬實驗與實際實驗相結合,這也是現代科技發展的需求。

結束語:

總之,實驗教學是一門藝術,為了上好實驗課,不斷提高實驗教學質量,讓信息光學學科的特點充分體現,真正起到提升學生水平與能力的作用,讓學生得到最大的鍛煉,需要教師的不斷摸索和嘗試。本文主要針對近年來的教學經驗,淺談了作者的幾點教學體會,我們深知還有很多問題需要我們解決和探索,為學生提供更好的實驗平臺。

參考文獻:

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第7篇

[關鍵詞]Matlab Gui 空間濾波實驗 頻譜

一、引言

空間濾波實驗是信息光學實驗中的一個經典實驗,但由于光學實驗光路調整較麻煩,再加上學生對空間濾波實驗的原理沒理解透,導致大部分學生做實驗時,效率低下,實驗現象不明顯,嚴重的調不出實驗現象。為了加深學生對空間濾波實驗的理解,近年來有不少人已經開展了該實驗仿真工作,但目前該實驗的仿真要么缺乏直觀的界面[1],要么界面不夠友好,不夠豐富[2],比如界面中沒有給出實際的實驗光路等。針對上述情況,本文對空間濾波實驗進行了Matlab Gui仿真,仿真界面友好、內容豐富,仿真界面不但給出了實際的空間濾波實驗光路及注意事項,而且仿真結果驗證了所有的空間濾波實驗現象,使學生更能深刻理解空間濾波實驗現象。

二、空間濾波實驗的原理

空間濾波實驗的原理源于阿貝成像原理,其原理圖如圖1所示[3],阿貝成像原理認為:透鏡成像過程可分為兩步,第一步是通過物的衍射光在系統的頻譜面上形成空間頻譜(夫瑯和費衍射圖樣),這是衍射所引起的“分頻”作用;第二步是代表不同空間頻率的各光束在像平面上相干疊加而形成物體的像,這是干涉所引起的“合成”作用,這也是人們常說的“兩次衍射成像理論”。如果在頻譜面上設置各種空間濾波器,擋去頻譜中某一些空間頻率成分,或改變某些分量的位相,則將明顯地影響輸出圖像,這就是空間濾波。光學信息處理的實質就是設法在頻譜面上濾去無用信息分量或改變某些分量而保留有用分量,從而在輸出面上獲得所需要的圖像信息。

三、空間濾波實驗的Matlab Gui 仿真

圖2為空間濾波實驗的Matlab Gui 仿真界面,界面的右上方給出了實際的空間濾波實驗光路及注意事項,該注意事項是能否做出實際實驗的關鍵。濾波對象為實驗中使用的光子屏,則在界面的下面顯示物及其頻譜,點擊濾波器下拉菜單,選中水平狹縫作為濾波器,則界面的下面第三個圖顯示該濾波器,再點擊進行濾波按鈕,則在界面的下面第四個圖顯示經濾波處理后的輸出像,由于頻譜面上的橫向分布是物的縱向結構的信息,由經濾波處理后的像可以看到當光格字經過水平狹縫濾波器之后,圖像是呈縱向分布的,如圖2(a)所以。當點擊濾波器下拉菜單,選中垂直狹縫作為濾波器。由于頻譜面上的縱向分布是物的橫向結構的信息,由經濾波處理后的像可以看到當光格字經過垂直狹縫濾波器之后,圖像是呈橫向分布的,如圖2(b)所以。當點擊濾波器下拉菜單,選中方向濾波器。由經濾波處理后的像可以看到當光格字經過方向濾波器得到的是與之垂直方向的信息,如圖2(c)所示。當點擊濾波器下拉菜單,選中低通濾波器時,濾波后的像如圖2(d)所示,由于光柵為周期性函數,其頻譜是有規律排列的離散點陣,而字跡不是周期性函數,它的頻譜是連續的,一般不容易看清楚,由于光字筆畫較粗,其空間低頻成分較多,因此頻譜面的光軸附近只有光字信息而沒有網格信息。經過低通濾波,濾掉了物的高頻信息,輸出圖像顯示了物的低頻信息即光字。由于經過濾波后的圖像能量有所損失導致輸出圖像比原圖像模糊。當點擊濾波器下拉菜單,選中高通濾波器時,濾波后的像如圖2(e)所示,。

四、結論

為了更好理解空間濾波實驗,本文對空間濾波實驗進行了Matlab Gui仿真,仿真界面友好、操作方面,內容豐富,本仿真界面不但給出了實際的實驗光路,而且實現了實驗的所有功能,仿真結果驗證了所有的空間濾波實驗現象。

[參考文獻]

[1]謝嘉寧,趙建林.光學空間濾波過程的計算機仿真,光子學報,2002,31:847-950

[2]李芳菊,耿森林.利用Matlab Gui實現空間濾波的實驗仿真,價值工程,2012,29:302-303

第8篇

關鍵詞:光電信息工程專業;理論課程教學;聯系實際

中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)01-0092-02

光電信息工程專業最早起源于上世紀50年代初的“光學儀器”專業,其后為了適應國家加速信息化發展對人才培養的需要,專業名稱幾經變更,如1993年調整為“光學技術與光電專業”,1998年更名為“信息工程”和“光信息科學與技術”專業等。該專業幾經發展,成為光學、光電子學、電子信息技術科學的交叉學科,是與實際應用緊密聯系的專業。

我國的高等教育法將“培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才,發展科學技術文化,促進社會主義現代化建設”的目標以立法的形式對各高等院校提出了基本的要求。但目前光電信息工程專業的本科專業培養普遍存在與產業需求脫節的問題,使得畢業生在相關專業的就業比例不高。為了解決這一問題,不少高校引入了生產實習環節,且這一環節越來越受到重視,在培養計劃中占的比重逐漸提高。而另一些研究型高校將目標對準了高端應用,開始探討和培養光電信息工程專業的研究型本科人才。

一、將理論知識的講解與實際的光學儀器相結合

現今是科學技術飛速發展的時代,這使得本專業領域的科學研究成果日新月異,大量的前沿成果被持續不斷地應用到新系統、新產品中,這需要學生有扎實的基礎理論知識,并在此基礎上建立起良好的自習能力,能夠消化、了解本領域的前沿理論,把握當代光電信息技術的發展動態。但在實際授課過程中,往往會出現學生對理論課程學習熱情不足的現象,這是因為理論課程本身具有較抽象,數學概括程度較高的特點,對學生的自然科學基礎課程,如高等數學、線性代數、大學物理,甚至數學物理方法等,具有一定的要求。

比如在信息光學的課程中,需要學生掌握各種特殊函數及其相應的傅里葉變換,并要求能綜合應用傅里葉變換的相似性定理,位移定理等對成像系統進行分析和計算,這就對學生前期的數學課程提出了一定的要求。另一方面,又需要學生對前期物理光學課程中學習過的菲涅爾衍射和夫瑯禾費衍射等知識有較好的掌握,這樣才能全面理解空域的衍射理論和頻域的角譜傳播理論之間的區別和聯系,從而為信息光學處理的后續課程打下基礎,這又對學生前置的專業課程提出了一定的要求。而學生常常會因為前續課程沒有學好,或者前續課程已經遺忘,對這些課程產生即難學又無用的感覺,導致學習積極性下降,使得自身專業理論基礎薄弱,失去了發展的后勁。

所以,這些現實情況對本專業理論課程的教學提出了很高的要求,一是在授課過程中要將教材中的理論知識與實際應用緊密聯系在一起,將一些抽象問題具象化,不能讓學生產生我學了這些理論知識到底有什么用的疑問。例如在講解光柵的課程中,如果教師只是對光柵方程進行數學推導,并讓學生記住方程,這種教學明顯是枯燥無趣的。學生學完之后會產生我為什么要學這個的疑問,感覺背了一堆公式,除了能解幾個題以外毫無用處。但如果教師在教學時能結合光柵光譜儀等應用到光柵的實際儀器進行講解,向學生闡述儀器的基本原理,不僅能讓學生深入了解光柵這一光學器件的作用,更重要的是讓學生了解自己所學的知識可以實際應用于哪些領域,變要我學為我要學,大幅提升學習的主動性。

另一方面,還需要教師能將學生學過的專業課程的知識相互串聯起來,讓學生做到溫故而知新,讓他們明白原來以前學過的知識可以應用的各種不同的場合,讓他們明白知識體系不是孤立存在的,而是一個有機整體,其中只要有一個地方脫節,就會影響到整個知識體系的掌握。例如在相關傳導波和倏逝波的教學課程中,可以與學生學過的瑞利判據和儀器的分辨本領結合起來講解,甚至可以擴展到我們對空間特性的認識,這樣學生不僅復習了原有的知識,還可以較好地掌握新學的知識。這樣學生才會主動地去復習前置課程,對自身的不足進行補充,同時知識體系相互串聯起來,不易遺忘。

二、將教師的科研工作聯系到教學中

專業理論課程的教學需要教師能夠活躍在本領域的科研第一線,在教學過程中將還沒有來得及寫進教材,但已經實際應用于各種新型光電器件的最新研究成果傳授給學生,讓學生的知識體系跟上科學技術的發展,不讓學生產生我們學的東西都停留在上世紀乃至上上世紀的感覺。例如目前課本中的衍射理論主要是基于傍軸近似的標量衍射理論,在授課過程中,教師可以從傍軸近似推廣介紹到離軸的標量衍射理論,并對比不同理論的優點和缺點,拓展學生的知識面,讓學生有繼續學下去的欲望。再比如說對于偏振這一問題的講解,除了書本上的線偏振、圓偏振和橢圓偏振以外,目前柱矢量光,即徑向偏振光和角向偏振光也得到了充分的研究,并逐漸被利用到超分辨成像、光學微操控等領域,教師應該結合當前的研究現狀,對書本知識進行補充和拓展,避免學生的知識與當前科技發展的最新水平相脫節。

再比如,在講解衍射公式時,通常會提到衍射極限問題。教師可以以此展開,向學生介紹目前科學界在突破衍射極限這一問題上所做的努力以及已取得的成果,同時闡述近場光學掃描顯微鏡、共聚焦顯微鏡和受激發射損耗熒光顯微鏡是分別應用什么原理來實現超分辨成像的,以及這些系統在不同領域的應用,這樣可以拓寬學生的視野,使得課堂教學能反映當前社會科學技術的發展,從而有效激發學生的學生熱情。

考慮到很多儀器特別是大型儀器,是系統工程的結合,綜合了光機電各學科的知識,因此在備課時需要跨學科的與其他專業的教師進行交流,互通有無,而很多高端儀器應用了最新的研究成果,這又需要教師不斷更新自己的專業知識,不能與當今的科技發展速度脫鉤。由此可見,想要在光電信息工程專業的理論課程教學中聯系實際,充分激發學生的學習熱情,對任課教師也提出了更高的要求。

三、結束語

為了達到上述目的,我們需要通過大范圍調研目前已實際應用于日常生活、工業生產、以及科學研究的各類光電儀器,聯合光學、電氣、機械和通訊等領域的專業教師聯合備課,了解其設計思想,掌握其工作原理,然后進行分類整理,利用科學軟件對部分儀器進行建模、仿真。在理論教學過程中,利用3D仿真等現代化教學手段,結合實際的儀器應用對專業理論知識進行講解,使學生覺得學能致用,從而大幅提升學生的學習主動性。另一方面,教師要做好自己的研究工作,積極申請國內科研項目,并能將研究成果聯系到教學中。

參考文獻:

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[6]陳家璧,蘇顯渝,朱偉利,等.光學信息技術原理及應用[M].北京:高等教育出版社,2013.

Applying Theory to Practice in Theory Courses for Optical-Electrical Information Engineering

GENG Tao,JIA Hong-zhi

(School of Optical-Electrical and Computer Engineering,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China)

第9篇

關鍵詞:光電信息;實踐教學;學生

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)20-0000-02

一、中北大學光電信息類專業簡介

目前,中北大學光學工程學科管理部(隸屬于中北大學信息與通信工程學院)有兩個本科專業,“光電信息科學與工程”(2013年前為光信息科學與技術,2002年開始招生,山西省特色專業)和“電子信息科學與技術”(2001年開始招生,本專業側重于光電信息的獲取與處理方面,所以歸到“光學工程”學科管理部)。相對于國內高水平光電類專業的學校,中北大學在光電信息類專業方面招生較晚,再加之擴招以及光電類專業的實驗設備較貴等多方面的原因,實踐教學(課程實驗、課程設計、畢業設計、學生動手創新環節等)在2013年以前各方面條件差,甚至一些重要的專業基礎課程實驗也只能用一臺實驗儀器給幾十名學生演示一下或計算機簡單仿真,也沒有形成完整的實踐教學體系。2012年教育部本科專業更新調整后,學校也提出了抓內涵建設,并且把本科專業建設和學科建設統籌考慮,2013年成立了學科管理部,這兩年進行了較大的改革和建設。

二、近兩年的實踐教學改革思想

隨著教育部2012年版新專業目錄招生的變化以及中北大學抓本科教學內涵建設,學校從管理、資金投入、專業評估方式等多方面對促進本科建設進行了較大的改變。中北大學的光電信息類專業歸口到“光學工程”學科管理部這個基層單位,結合學校學科建設、科研方向項目、研究生教學,充分發揮學科優勢、教師科研優勢(包括科研儀器設備、教師在課程設計、畢業設計等方面結合科研),這兩年在實踐教學方面進行了建設和改革。

結合本類專業十多年的建設與探索,結合學校學科建設、科研方向項目,相關學科帶頭人、教授、多年從事教學與實驗的相關教師廣泛討論、交流。首先在2013年初對培養方案也進行了修訂,增加了實踐教學環節,多種途徑申請學校在本科實驗室的投入,也鼓勵教師科研和教學集合,構建了較完善的、適合于本校專業方向和定位的實踐教學體系,初步形成了光電類專業的實踐教學體系建設思路(之所以說是思路是因為有些因為經費、場地、人員等方面的原因還沒有完全實現)。

三、光電信息類專業實踐教學體系構建

1.中北大學的“光電信息科學與工程”、“電子信息科學與技術”兩個專業都屬于“電子信息類”本科專業,其培養方案中的專業基礎課和專業課主要包括以下幾方面的知識:①電子技術基礎(如電路分析、電子線路、數字電子技術);②信息基礎(如信號與系統、通信原理等);③計算機類知識(如c語言、單片機、微機原理等);④光電信息類(這部分內容較多)。實踐性環節包括:課程內實驗、實驗課程(一般16學時以上單獨設課)、大型實驗周、課程設計(2~3周)、畢業實習、畢業設計等環節。其中前三個內容(電子技術基礎、信息基礎、計算機基礎)在我院由相關教師與相關的學科部實驗室共同完成。另一個主要的光電信息類的實踐環節由“光學工程”學科部來規劃、設計和實踐。

2.結合本類專業的方向構建光電信息類實驗室主要設置有:①激光原理與技術實驗室;②光纖技術與光通信實驗室;③工程光學與光信息處理實驗室;④光電檢測與綜合應用實驗室;⑤光電信息系統仿真及軟硬件聯調實驗室;⑥專業特色與光電創新平臺實驗室。其中各實驗室主要完成實驗及涉及的課程如表1所示。表1中含蓋了本學科下設的兩個專業的光學、光電類課程及課程設計、綜合實踐等方面的內容,其中有些是兩個專業共有的專業基礎課和專業選修課(激光原理與技術、應用光學、物理光學、光電信息處理、光電檢測技術、單片機原理及用、光電信息課程設計等),有些主要是為一個專業服務,但為另一個專業選修或畢業設計等共用(如信息光學、機器視覺、光譜分析與測試等)。有些實驗室主要是提供課程實驗(如激光原理、應用光學、物理光學等課程實驗),有些實驗室除提供課程內實驗外,還為綜合性課程設計、畢業設計、學生課外創新訓練(比賽)等提供條件。

中北大學光電信息科學與工程專業是山西省特色專業,在實踐教學體系建設方面、實驗室建設方面,結合本校“光學工程”、“信息與通信工程”學科師資情況及科研情況,構建了光電信息類方面四個層次的實踐環節,如表2所示。包括專業基礎實驗、專業實驗、設計綜合性實驗、光電綜合課程設計、畢業設計、光電創新與比賽。

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