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《基于翻轉(zhuǎn)課堂的《激光原理與技術(shù)》教學(xué)改革與實踐》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于翻轉(zhuǎn)課堂的《激光原理與技術(shù)》教學(xué)改革與實踐 摘要:新一輪基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引領(lǐng)的教學(xué)改革和人才培養(yǎng)模式改革即將到來,微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂已快速、深入地影響到各大高校。本文介紹了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的特征,并結(jié)合《激光原理與技術(shù)》課程的特點、學(xué)生學(xué)習(xí)狀況和教學(xué)過程中存在的問題,提出了一種基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念的教學(xué)改革設(shè)計方案?! £P(guān)鍵詞:翻轉(zhuǎn)課堂激光原理與技術(shù)課程教學(xué)模式教學(xué)設(shè)計 中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:C DOI:1().3969/j.issn.1672-8181.2015.03.005 1我?!都す?/p>
2、原理與技術(shù)》專業(yè)課存在問題 我省許多理工類院校的光信息、光電類和大部分應(yīng)用物理專業(yè)都開設(shè)《激光原理與技術(shù)》課程。作為重要專業(yè)基礎(chǔ)或方向課,此課程:第一,具有較強的理論性、實踐性、前沿性和探討性;理論抽象,公式眾多,有相當(dāng)學(xué)術(shù)和技術(shù)含量的課程,教學(xué)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生對概念缺乏準(zhǔn)確理解或概念和實際應(yīng)用“兩張皮”的現(xiàn)象。第二,課程教學(xué)內(nèi)容多,課程容量大。第三,由于激光技術(shù)、光電技術(shù)的發(fā)展日新月異,器件層出不窮,與新現(xiàn)象、新理論、新器件、新應(yīng)用有關(guān)的課程教學(xué)內(nèi)容也必須不斷地做出更新調(diào)整, 另外,《激光原理與技術(shù)》課程涵蓋知識點包
3、括激光原理、激光技術(shù)兩部分,知識點明確,可以用一個實驗、一個概念來組織教學(xué)內(nèi)容。課程具備開展翻轉(zhuǎn)課堂的實施要求?! ?翻轉(zhuǎn)課堂在《激光原理與技術(shù)》課程中的實施方案 結(jié)合我?!都す庠砼c技術(shù)》課程特點,在現(xiàn)有的翻轉(zhuǎn)課堂模型基礎(chǔ)上,我們設(shè)計了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)路線圖f如圖1)。主要由線上學(xué)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)和課后學(xué)習(xí)三部分組成。LMS作為教學(xué)實施的基礎(chǔ)性管理學(xué)習(xí)平臺,可提供教學(xué)資源、學(xué)習(xí)過程記錄和互動場所。 線上學(xué)習(xí) 課堂學(xué)習(xí) 課后學(xué)習(xí) 2.1設(shè)計知識單元的策略 將課程按“知識塊”分成8個教學(xué)單元,即:激光的基本機理,激光
4、諧振腔理論以及激光振蕩理論,連續(xù)和脈沖激光器的工作特性,選模技術(shù),放大技術(shù),穩(wěn)頻技術(shù)和激光短脈沖技術(shù)。每個教學(xué)單元可以由一次或多次課程完成,以便教師開發(fā)課程視頻?! ?.2設(shè)計課程微課 第一,根據(jù)本專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容(突出難點、重點),設(shè)計微課。第二,每個教學(xué)單元可分成若干個模塊,以模塊為單位設(shè)計微課。第三,微課內(nèi)容包括微視頻、課間練習(xí)和每周作業(yè)。通過微視頻中的導(dǎo)讀內(nèi)容、課間練習(xí)和作業(yè),向?qū)W生提出問題,引導(dǎo)學(xué)習(xí)者自主思考?! ?.3翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計 2.3.1線上學(xué)習(xí) 第一,通過慕課學(xué)習(xí)。讓學(xué)生假期在慕課平臺查找與激
5、光器件有關(guān)的知識,提前使學(xué)生進入到課程中來,在頭腦中初步形成激光器件的結(jié)構(gòu)框架,對激光器件的主要應(yīng)用等有簡單的了解,簡單的知識點通過慕課學(xué)習(xí)。第二,通過微課學(xué)習(xí)。設(shè)置每周微課發(fā)布時間和作業(yè)提交截止時間。課間練習(xí)和每周作業(yè)可采用填空或選擇形式,每道題在截止日期之前允許學(xué)生提交3次,否則當(dāng)次作業(yè)記為0分。另外,在學(xué)生看完微課之后,對微課中的收獲和疑問可以在討論區(qū)發(fā)帖。由教師團隊或?qū)W生討論互動給出解答,完成課題組布置的線上學(xué)習(xí)任務(wù)?! ?.3.2課堂學(xué)習(xí) 第一,分析每個教學(xué)單元的目標(biāo)、知識類型、學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況和存在的問題,
6、確定教學(xué)策略,如“講授”、“自學(xué)”、“討論”、“實驗”、“探究”等。第二,學(xué)生的獨立探索和協(xié)作學(xué)習(xí)。具體分為五個環(huán)節(jié):①明確問題:根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生觀看微課時提出的疑問,總結(jié)出-些有探究價值的問題;②獨立探究:從開始時選擇性指導(dǎo)逐漸轉(zhuǎn)至為學(xué)生的獨立探究學(xué)習(xí)方面,讓學(xué)生在獨立學(xué)習(xí)中構(gòu)建自己的知識體系,注重和培養(yǎng)學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)能力;③協(xié)同學(xué)習(xí):通過“探究式案例”、“探究式實驗”鼓勵學(xué)生以小組協(xié)作形式,采用對話、商討、爭論等形式進行討論并實施;④交流展示:成果交流采用如:舉行展覽會、報告會、辯論會、小型比賽等;⑤考核評定:建立
7、線上學(xué)習(xí)、課堂和課后學(xué)習(xí)各環(huán)節(jié)的考核評價。考核成績構(gòu)成為“課間練習(xí)20分+每周作業(yè)15分+課后研究報告和小論文5分+討論區(qū)及課堂活躍度10分+期末考試50分”。 2.3.3課后學(xué)習(xí) 由課后的復(fù)習(xí),學(xué)生定期的答疑,學(xué)生完成的項目任務(wù)和課程論文構(gòu)成?! ?翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實施案例――以光學(xué)諧振腔(FP腔)為例 3.1線上學(xué)習(xí) 首先利用微課介紹實驗現(xiàn)象,給出FP腔的輸出裝置,給出了連續(xù)波入射時單模光纖FP腔輸出光譜。提出問題:如何解釋上述實驗現(xiàn)象呢?接下來在微課上介紹描述上述激光現(xiàn)象的基本概念與相關(guān)規(guī)律。根據(jù)多光束干涉原理
8、,可得垂直入射時,光學(xué)FP腔的輸出與輸入光強之比為: 將光纖長度,折射率(n=1.48)代人,可得其自由譜寬為50CHz,利用變換式,可得自由譜寬為0.4nm,理論計算與實驗現(xiàn)象一致。通過微課學(xué)習(xí),學(xué)生完成知識的內(nèi)化。課間提問,采用填空題:C02激光器波長為10.6um,當(dāng)腔長L=lm時,自由譜寬為(),如果該激光