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空间光通信原理与技术创新实践研究型教学改革①②

2014-12-24刘鑫仲伟志孔繁锵

科技创新导报 2014年30期
关键词:研究型教学创新实践人才培养

刘鑫+仲伟志+孔繁锵

摘 要:为了提高“空间光通信原理与技术”课程的教学质量和学生培养水平,探索引导学生开展自主学习、科学研究与创新实践的研究型教学改革。针对该门课程的主要特点,提出开展多元化的教学模式、建设研究型实验体系、建立大学生创新实践基地和建设创造性的课程考核和评价标准。通过建立研究型教学平台,着力培养创新实践型人才。

关键词:空间光通信原理与技术  研究型教学  创新实践  人才培养

中图分类号:TN929 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)10(c)-0136-03

Researched Teaching Reform Based on Innovative Practice of Space Optical

Communication Theory and Technology

LIU Xin  ZHONG  Weizhi  KONG Fanqiang

(College of Astronautics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing Jiangsu,210016, China)

Abstract:In order to improve the teaching quality and undergraduatecultivation level of the space optical communication theory and technology, the researched teaching reform that guides studentsto engage in independent learning, scientific research and innovative practice is explored. For the main features of the course, we have proposed to develop diversified teaching mode, construct researchedexperimental system, build undergraduateinnovative practicing base, and construct creative course assessment and evaluation standard. Through building the researched teaching platform, we focus on cultivating innovative practicing talents.

Key Words:space optical communication theory and technology;researched teaching;innovativepractice;talentcultivation

空间光通信是一种新兴的通信技术,与微波通信相比,具有宽频带、高速率、大容量、低功耗和小体积等优点,此外还具有极强的保密性和抗电磁干扰性,通过与卫星和航天器相结合可以实现天地间的可靠通信传输。因此,空间光通信在民用、军事和航天领域具有广泛的应用前景[1]。“空间光通信原理与技术”是信息工程学科一门新兴的专业教育课程,是航天技术领域一门前沿的专业特色课程,该课程对培养航天领域创新型人才和民用通信领域实践型人才发挥着重要作用。目前仅有哈尔滨工业大学、电子科技大学、西安电子科技大学和南京航空航天大学等若干高校开设“空间光通信原理与技术”课程,该课程的教学研究尚属起步阶段,教学模式侧重基础理论教学,缺乏对学生创新实践的培养。因此,建立以培养学生动手操作能力、实验设计能力和创新实践能力为核心的多元化创新实践教学平台,探索引导学生开展自主学习、科学研究与创新实践的研究型教学,是提高该门课程教学质量和强化人才培养的有效途径[2]。

1 课程主要特点

“空间光通信原理与技术”是信息工程类专业本科生选修的一门专业特色课程,是培养学生专业知识技能的重要组成部分,是一门学科交叉性强、理论难度深、实践要求高的课程,主要包括空间光通信原理和空间光通信技术应用两个方面。通过这们课程的学习,学生应该掌握光通信技术的基本概念、基本理论和基本分析、设计方法。该课程着重培养学生的专业技能,提高学生应用专业知识分析问题和解决实际问题的能力,为今后从事无线光通信、卫星光通信和航天器光通信等空间光通信领域的理论研究、系统研发和电路设计等工作打下坚实基础。“空间光通信原理与技术”课程具有如下几个特点。

(1) 学科交叉性强。本课程需要学生提前掌握“物理光学”和“通信原理”两门不同学科的专业课程,课程中空间光通信系统的激光器、光探测器、光学透镜、光滤波器等都是物理光学中常用的光学器件,而光信号的调制和解调、光信号的接收和检测以及无线光网络的协议体系等则属于通信原理相关的知识体系。因此学生能够融会贯通物理光学和通信原理两门课程是学好“空间光通信原理与技术”的关键。

(2) 理论和抽象性强。本课程对学生的理解能力要求较高,要求学生深入了解激光的发光原理,掌握受激辐射和受激吸收的基本光学理论。此外,需要学生根据光在大气信道的传输特点,建立光通信链路的数学模型,并合理分析大气衰减和湍流效应对光通信性能的影响。这一过程涉及大量的数学分析,因此要求学生掌握高等数学、随机过程和数理统计等课程知识。

(3)实践应用性强。“空间光通信原理与技术”是一门注重理论与实践相结合的综合型、应用型、创新型的课程。该门课程具有工程实践背景、应用性较强,因此在理论学习的同时,需要开设课程实验培养学生的创新实践能力。近年来由于实时数据采集技术、计算机仿真技术和通信网络技术的快速发展,发达国家的空间光通信课程教学逐渐发展成以理论研究为基础,光通信创新实践与计算机仿真技术相结合,采用国际流行的专业分析与设计软件为课程教学提供实例,形成可重复再现、学生可反复理解、师生可充分互动的教学环境。endprint

2 开展多元化教学模式

当前我国高等学校教学领域存在的主要矛盾和根本问题是:教学模式单一、教学思想僵化,侧重于教师的“教”而忽视了学生的“学”。在教育的传承过程中,学生机械化的接受知识,却对知识的本质和内涵缺乏深刻理解,导致学生缺乏自主学习和自主探究能力,不具备批判思维、创新能力和实践能力。因此,传统教育模式越来越不适应21世纪国际的科技变革和人才竞争,更不适合培养与国际接轨的创新实践型人才[3]。“空间光通信原理与技术”课程学科交叉性强、理论难度深、实践应用性强,因此单一的灌输教学模式无法深刻的诠释理论概念,更不能培养学生对该门课程的创新应用能力。

研究型教学就是将传统的单一教学模式转向培养学生创新实践能力的多元化教学模式,在贯彻教师“教”的主导作用的同时,加强学生“学”的主体地位,建立多元教学、深化认知和创新实践三位一体的教学新理念[4]。如图1所示,教师在教学过程中要采用多元化教学,除了课堂上的授课教学,教师还需要指定一些文献资料供学生课后自学,提供课程相关的网络资源供学生参考,给学生布置与课堂授课紧密相关的课程实验,以及带领学生参观空间光通信的实验室和设备生产基地等,并由此加深学生对该门课程的理解和学习。多元教学能够培养学生的自主学习和探索能力,提高学生的学习兴趣,激发学生的创造欲望, 从而调动学生的主观能动性和创造性,进而深化学生对课程知识的认知,包括:发展创造性思维技能、形成整合的知识概念、深化专业知识的理解,做到知识点的举一反三应用等。学生在深化认知的基础上,通过开展创新性、设计性和综合性的科学实验,实现创新实践能力的培养;通过指导学生完成一篇高质量的论文或研究报告,实现学生科学研究能力的提高。

3 建设研究型实验体系

开设课程实验是帮助学生深化理解知识、培养学生动手能力和提高学生创造实践能力的重要手段。研究型教学实验需要选择综合性、设计性和创新性的实验,具有特色鲜明、可操作性强、涵盖知识面丰富和可扩展设计等特点。如图2所示,研究型实验应该知识覆盖面广,具有层次性和递进性,即重基础理论又重创新实践,同时还应该具有模块化,能够相互关联和重组。课堂演示实验和基本知识点实验是课程教学实验,用于将课程知识形象化、具体化和实践化,使学生通过直观演示和亲身操作加强课程知识点的学习和理解;将若干演示实验和知识点实验有机结合可以形成综合性实验,在综合性实验的基础上通过扩展知识点和引进新知识点可以形成扩展性实验和设计性实验,使学生深入了解和掌握课程知识并最终自主设计创造性实验。每个实验都是模块化设计并且具有可扩展接口,通过将这些实验模块有机结合可以形成一个大型的实验系统平台,允许学生充分发挥想象力,根据各种需求功能自主设计实验。

我们开设的无线激光大气多媒体通信实验、激光天线偏轴理论建模与仿真实验、高精度激光准直和光束控制实验、高灵敏度激光信号探测和接收实验以及高精度的激光捕获、跟踪和瞄准实验等均采用模块化设计,这些实验模块既可以作为教学基础实验,又可以通过扩展和提高作为创新设计实验,若干个实验模块相互关联还可以形成综合性的实验平台以实现更多的系统功能。

4 建立大学生创新实践基地

建立大学生创新实践基地是培养学生创新实践能力、提高研究型教学水平的有效方法[5]。大学生创新基地着重强化学生的动手操作能力、创新实践能力和工业生产能力(包括硬件设计和软件编程能力),引导学生自主学习、科学研究和创新设计[6]。创新基地以“空间光通信原理与技术”作为主要支持的课程,为学生提供多样化的空间光通信创新实践、光通信系统硬件设计、光学性能计算机仿真及编程设计等学习平台。创新基地不仅仅是实验室、实习基地等教学环境的建设、开发和改善,更重要的是实现教学理念、教学方法和教学模式的转变,为深化教学改革和探索教学新途径提供重要保障。大学生创新基地应具备以下几个特点。

培养学生的研究型学习能力,提高教师的实践教学水平,实现理论教学和创新实践的一体化。

建设完善的实验教学体系,编写系列化的高水平实验教材,建立国际化的实践标准和规章制度,进一步实现创新实践的内容规范化、结构系统化和评价权威化。

加强授课教师的多元化,充分发挥不同岗位教师的专业职能。形成主讲教师、研究员、实验师和工程技术人员等组成的从事课程教学、实践操作和科学研究的专职教师队伍。

加强产学研结合,与大专院校、科研院所和生产公司等建立紧密的合作关系。通过让学生参观访问和下厂实习,提高学生的工程实践能力,为今后的工作和科学研究打下扎实基础。开展一系列的高水平科研合作项目,让学生在项目参与中成长。

加强科研前沿与创新实践的结合。将空间光通信和卫星通信、航天器通信和深空通信等航天领域前沿技术与实践相结合,形成具有航天特色的前沿科学技术。加强创新实践基地的开放式建设,开展大学生创新实践项目,形成交叉性学科前沿与创新实践相结合的人才培养模式。

5 建设创造性的课程考核和评价标准

“空间光通信原理与技术”是一门理论性和实践性相对比较强的课程,并且具有较高的实践应用性。因此就考核方式而言,需要建立多种考核机制相结合的创造性课程考核体系,既能够综合性的评价学生的学习成果,同时还要兼顾学生对专业知识的创造性应用能力。如图3所示,创造性考核体系包括日常考核、期末考核和创新考核。日常考核以学生课堂回答问题情况和课后作业情况为主,期末考核侧重于学生对理论知识的综合掌握情况和课程实验的实践操作情况,而创新考核则要求学生根据所学的专业知识开展创新设计并能够以此撰写科学研究报告。

对课程进行评价能够对教学的质量和成果做出有效的价值判断。创造性的教学评价不是表面的、形式的、机械的评价,而是要激发师生在教学评价中的客观性、积极性和创造性[7]。如图4所示,创造性的教学评价注重师生在教学过程中形成全面性、科学性、内在性的评价,促进师生在相互评价的基础上对各自的教与学的活动进行自我评价和自我调节,建立基于“互评—自评—调节”的课程评价体系。既要注重对课程教学质量和学生知识掌握的结果性评价,也要注重对教师和学生在教与学的活动中表现的教学态度、学习能力、师生互动等方面的过程性评价。因此,创造性的教学评价需要采取师生互评、教师与学生自评相结合、结果性评价和过程性评价相结合的方式,在鼓励学生积极学习的同时,增强教师教学的信心。

6 结语

“空间光通信原理与技术”课程是信息工程学科一门新兴的专业教育课程,具有学科交叉性强、理论和抽象性强、实践应用性强等特点。本文对该课程进行创新实践研究型教学改革探索,提出开展多元化的教学模式、建设研究型实验体系、建立大学生创新实践基地和建设创造性的课程考核和评价标准。通过建立创新性、实践性、研究型的教学平台,培养学生创新设计能力、提高学生实践应用能力。

参考文献

[1] 严一民,杨华军,蔺梅芳.空间光通信实验基地建设探究[J].实验科学与技术,2010,8(2):169-171.

[2] 何文森,杨华军,江萍.空间光通信创新实验的教学思路探索[J].实验技术与管理,2014,31(4):206-209.

[3] 何文森.对空间光通信创新实验课程进行教学研究型改革与实践的探索[J]. 物理与工程,2013,23(3):41-44.

[4] 汪蕙.研究型教学模式的探讨—兼论创新性教育过程化[J].中国大学教学,2002(1):16-19.

[5] 刘海峰.大学生创新基地建设与实践[J].实验室科学,2008(3):1-2.

[6] 王悦.研究生创新基地建设的实践与探索[J].学位与研究生教育,2002(1):16-20.

[7] 梁明柳,陆松.简析高校双语教学课程建设的关键要素[J].中国电力教育, 2009,147(10):112-114.endprint

2 开展多元化教学模式

当前我国高等学校教学领域存在的主要矛盾和根本问题是:教学模式单一、教学思想僵化,侧重于教师的“教”而忽视了学生的“学”。在教育的传承过程中,学生机械化的接受知识,却对知识的本质和内涵缺乏深刻理解,导致学生缺乏自主学习和自主探究能力,不具备批判思维、创新能力和实践能力。因此,传统教育模式越来越不适应21世纪国际的科技变革和人才竞争,更不适合培养与国际接轨的创新实践型人才[3]。“空间光通信原理与技术”课程学科交叉性强、理论难度深、实践应用性强,因此单一的灌输教学模式无法深刻的诠释理论概念,更不能培养学生对该门课程的创新应用能力。

研究型教学就是将传统的单一教学模式转向培养学生创新实践能力的多元化教学模式,在贯彻教师“教”的主导作用的同时,加强学生“学”的主体地位,建立多元教学、深化认知和创新实践三位一体的教学新理念[4]。如图1所示,教师在教学过程中要采用多元化教学,除了课堂上的授课教学,教师还需要指定一些文献资料供学生课后自学,提供课程相关的网络资源供学生参考,给学生布置与课堂授课紧密相关的课程实验,以及带领学生参观空间光通信的实验室和设备生产基地等,并由此加深学生对该门课程的理解和学习。多元教学能够培养学生的自主学习和探索能力,提高学生的学习兴趣,激发学生的创造欲望, 从而调动学生的主观能动性和创造性,进而深化学生对课程知识的认知,包括:发展创造性思维技能、形成整合的知识概念、深化专业知识的理解,做到知识点的举一反三应用等。学生在深化认知的基础上,通过开展创新性、设计性和综合性的科学实验,实现创新实践能力的培养;通过指导学生完成一篇高质量的论文或研究报告,实现学生科学研究能力的提高。

3 建设研究型实验体系

开设课程实验是帮助学生深化理解知识、培养学生动手能力和提高学生创造实践能力的重要手段。研究型教学实验需要选择综合性、设计性和创新性的实验,具有特色鲜明、可操作性强、涵盖知识面丰富和可扩展设计等特点。如图2所示,研究型实验应该知识覆盖面广,具有层次性和递进性,即重基础理论又重创新实践,同时还应该具有模块化,能够相互关联和重组。课堂演示实验和基本知识点实验是课程教学实验,用于将课程知识形象化、具体化和实践化,使学生通过直观演示和亲身操作加强课程知识点的学习和理解;将若干演示实验和知识点实验有机结合可以形成综合性实验,在综合性实验的基础上通过扩展知识点和引进新知识点可以形成扩展性实验和设计性实验,使学生深入了解和掌握课程知识并最终自主设计创造性实验。每个实验都是模块化设计并且具有可扩展接口,通过将这些实验模块有机结合可以形成一个大型的实验系统平台,允许学生充分发挥想象力,根据各种需求功能自主设计实验。

我们开设的无线激光大气多媒体通信实验、激光天线偏轴理论建模与仿真实验、高精度激光准直和光束控制实验、高灵敏度激光信号探测和接收实验以及高精度的激光捕获、跟踪和瞄准实验等均采用模块化设计,这些实验模块既可以作为教学基础实验,又可以通过扩展和提高作为创新设计实验,若干个实验模块相互关联还可以形成综合性的实验平台以实现更多的系统功能。

4 建立大学生创新实践基地

建立大学生创新实践基地是培养学生创新实践能力、提高研究型教学水平的有效方法[5]。大学生创新基地着重强化学生的动手操作能力、创新实践能力和工业生产能力(包括硬件设计和软件编程能力),引导学生自主学习、科学研究和创新设计[6]。创新基地以“空间光通信原理与技术”作为主要支持的课程,为学生提供多样化的空间光通信创新实践、光通信系统硬件设计、光学性能计算机仿真及编程设计等学习平台。创新基地不仅仅是实验室、实习基地等教学环境的建设、开发和改善,更重要的是实现教学理念、教学方法和教学模式的转变,为深化教学改革和探索教学新途径提供重要保障。大学生创新基地应具备以下几个特点。

培养学生的研究型学习能力,提高教师的实践教学水平,实现理论教学和创新实践的一体化。

建设完善的实验教学体系,编写系列化的高水平实验教材,建立国际化的实践标准和规章制度,进一步实现创新实践的内容规范化、结构系统化和评价权威化。

加强授课教师的多元化,充分发挥不同岗位教师的专业职能。形成主讲教师、研究员、实验师和工程技术人员等组成的从事课程教学、实践操作和科学研究的专职教师队伍。

加强产学研结合,与大专院校、科研院所和生产公司等建立紧密的合作关系。通过让学生参观访问和下厂实习,提高学生的工程实践能力,为今后的工作和科学研究打下扎实基础。开展一系列的高水平科研合作项目,让学生在项目参与中成长。

加强科研前沿与创新实践的结合。将空间光通信和卫星通信、航天器通信和深空通信等航天领域前沿技术与实践相结合,形成具有航天特色的前沿科学技术。加强创新实践基地的开放式建设,开展大学生创新实践项目,形成交叉性学科前沿与创新实践相结合的人才培养模式。

5 建设创造性的课程考核和评价标准

“空间光通信原理与技术”是一门理论性和实践性相对比较强的课程,并且具有较高的实践应用性。因此就考核方式而言,需要建立多种考核机制相结合的创造性课程考核体系,既能够综合性的评价学生的学习成果,同时还要兼顾学生对专业知识的创造性应用能力。如图3所示,创造性考核体系包括日常考核、期末考核和创新考核。日常考核以学生课堂回答问题情况和课后作业情况为主,期末考核侧重于学生对理论知识的综合掌握情况和课程实验的实践操作情况,而创新考核则要求学生根据所学的专业知识开展创新设计并能够以此撰写科学研究报告。

对课程进行评价能够对教学的质量和成果做出有效的价值判断。创造性的教学评价不是表面的、形式的、机械的评价,而是要激发师生在教学评价中的客观性、积极性和创造性[7]。如图4所示,创造性的教学评价注重师生在教学过程中形成全面性、科学性、内在性的评价,促进师生在相互评价的基础上对各自的教与学的活动进行自我评价和自我调节,建立基于“互评—自评—调节”的课程评价体系。既要注重对课程教学质量和学生知识掌握的结果性评价,也要注重对教师和学生在教与学的活动中表现的教学态度、学习能力、师生互动等方面的过程性评价。因此,创造性的教学评价需要采取师生互评、教师与学生自评相结合、结果性评价和过程性评价相结合的方式,在鼓励学生积极学习的同时,增强教师教学的信心。

6 结语

“空间光通信原理与技术”课程是信息工程学科一门新兴的专业教育课程,具有学科交叉性强、理论和抽象性强、实践应用性强等特点。本文对该课程进行创新实践研究型教学改革探索,提出开展多元化的教学模式、建设研究型实验体系、建立大学生创新实践基地和建设创造性的课程考核和评价标准。通过建立创新性、实践性、研究型的教学平台,培养学生创新设计能力、提高学生实践应用能力。

参考文献

[1] 严一民,杨华军,蔺梅芳.空间光通信实验基地建设探究[J].实验科学与技术,2010,8(2):169-171.

[2] 何文森,杨华军,江萍.空间光通信创新实验的教学思路探索[J].实验技术与管理,2014,31(4):206-209.

[3] 何文森.对空间光通信创新实验课程进行教学研究型改革与实践的探索[J]. 物理与工程,2013,23(3):41-44.

[4] 汪蕙.研究型教学模式的探讨—兼论创新性教育过程化[J].中国大学教学,2002(1):16-19.

[5] 刘海峰.大学生创新基地建设与实践[J].实验室科学,2008(3):1-2.

[6] 王悦.研究生创新基地建设的实践与探索[J].学位与研究生教育,2002(1):16-20.

[7] 梁明柳,陆松.简析高校双语教学课程建设的关键要素[J].中国电力教育, 2009,147(10):112-114.endprint

2 开展多元化教学模式

当前我国高等学校教学领域存在的主要矛盾和根本问题是:教学模式单一、教学思想僵化,侧重于教师的“教”而忽视了学生的“学”。在教育的传承过程中,学生机械化的接受知识,却对知识的本质和内涵缺乏深刻理解,导致学生缺乏自主学习和自主探究能力,不具备批判思维、创新能力和实践能力。因此,传统教育模式越来越不适应21世纪国际的科技变革和人才竞争,更不适合培养与国际接轨的创新实践型人才[3]。“空间光通信原理与技术”课程学科交叉性强、理论难度深、实践应用性强,因此单一的灌输教学模式无法深刻的诠释理论概念,更不能培养学生对该门课程的创新应用能力。

研究型教学就是将传统的单一教学模式转向培养学生创新实践能力的多元化教学模式,在贯彻教师“教”的主导作用的同时,加强学生“学”的主体地位,建立多元教学、深化认知和创新实践三位一体的教学新理念[4]。如图1所示,教师在教学过程中要采用多元化教学,除了课堂上的授课教学,教师还需要指定一些文献资料供学生课后自学,提供课程相关的网络资源供学生参考,给学生布置与课堂授课紧密相关的课程实验,以及带领学生参观空间光通信的实验室和设备生产基地等,并由此加深学生对该门课程的理解和学习。多元教学能够培养学生的自主学习和探索能力,提高学生的学习兴趣,激发学生的创造欲望, 从而调动学生的主观能动性和创造性,进而深化学生对课程知识的认知,包括:发展创造性思维技能、形成整合的知识概念、深化专业知识的理解,做到知识点的举一反三应用等。学生在深化认知的基础上,通过开展创新性、设计性和综合性的科学实验,实现创新实践能力的培养;通过指导学生完成一篇高质量的论文或研究报告,实现学生科学研究能力的提高。

3 建设研究型实验体系

开设课程实验是帮助学生深化理解知识、培养学生动手能力和提高学生创造实践能力的重要手段。研究型教学实验需要选择综合性、设计性和创新性的实验,具有特色鲜明、可操作性强、涵盖知识面丰富和可扩展设计等特点。如图2所示,研究型实验应该知识覆盖面广,具有层次性和递进性,即重基础理论又重创新实践,同时还应该具有模块化,能够相互关联和重组。课堂演示实验和基本知识点实验是课程教学实验,用于将课程知识形象化、具体化和实践化,使学生通过直观演示和亲身操作加强课程知识点的学习和理解;将若干演示实验和知识点实验有机结合可以形成综合性实验,在综合性实验的基础上通过扩展知识点和引进新知识点可以形成扩展性实验和设计性实验,使学生深入了解和掌握课程知识并最终自主设计创造性实验。每个实验都是模块化设计并且具有可扩展接口,通过将这些实验模块有机结合可以形成一个大型的实验系统平台,允许学生充分发挥想象力,根据各种需求功能自主设计实验。

我们开设的无线激光大气多媒体通信实验、激光天线偏轴理论建模与仿真实验、高精度激光准直和光束控制实验、高灵敏度激光信号探测和接收实验以及高精度的激光捕获、跟踪和瞄准实验等均采用模块化设计,这些实验模块既可以作为教学基础实验,又可以通过扩展和提高作为创新设计实验,若干个实验模块相互关联还可以形成综合性的实验平台以实现更多的系统功能。

4 建立大学生创新实践基地

建立大学生创新实践基地是培养学生创新实践能力、提高研究型教学水平的有效方法[5]。大学生创新基地着重强化学生的动手操作能力、创新实践能力和工业生产能力(包括硬件设计和软件编程能力),引导学生自主学习、科学研究和创新设计[6]。创新基地以“空间光通信原理与技术”作为主要支持的课程,为学生提供多样化的空间光通信创新实践、光通信系统硬件设计、光学性能计算机仿真及编程设计等学习平台。创新基地不仅仅是实验室、实习基地等教学环境的建设、开发和改善,更重要的是实现教学理念、教学方法和教学模式的转变,为深化教学改革和探索教学新途径提供重要保障。大学生创新基地应具备以下几个特点。

培养学生的研究型学习能力,提高教师的实践教学水平,实现理论教学和创新实践的一体化。

建设完善的实验教学体系,编写系列化的高水平实验教材,建立国际化的实践标准和规章制度,进一步实现创新实践的内容规范化、结构系统化和评价权威化。

加强授课教师的多元化,充分发挥不同岗位教师的专业职能。形成主讲教师、研究员、实验师和工程技术人员等组成的从事课程教学、实践操作和科学研究的专职教师队伍。

加强产学研结合,与大专院校、科研院所和生产公司等建立紧密的合作关系。通过让学生参观访问和下厂实习,提高学生的工程实践能力,为今后的工作和科学研究打下扎实基础。开展一系列的高水平科研合作项目,让学生在项目参与中成长。

加强科研前沿与创新实践的结合。将空间光通信和卫星通信、航天器通信和深空通信等航天领域前沿技术与实践相结合,形成具有航天特色的前沿科学技术。加强创新实践基地的开放式建设,开展大学生创新实践项目,形成交叉性学科前沿与创新实践相结合的人才培养模式。

5 建设创造性的课程考核和评价标准

“空间光通信原理与技术”是一门理论性和实践性相对比较强的课程,并且具有较高的实践应用性。因此就考核方式而言,需要建立多种考核机制相结合的创造性课程考核体系,既能够综合性的评价学生的学习成果,同时还要兼顾学生对专业知识的创造性应用能力。如图3所示,创造性考核体系包括日常考核、期末考核和创新考核。日常考核以学生课堂回答问题情况和课后作业情况为主,期末考核侧重于学生对理论知识的综合掌握情况和课程实验的实践操作情况,而创新考核则要求学生根据所学的专业知识开展创新设计并能够以此撰写科学研究报告。

对课程进行评价能够对教学的质量和成果做出有效的价值判断。创造性的教学评价不是表面的、形式的、机械的评价,而是要激发师生在教学评价中的客观性、积极性和创造性[7]。如图4所示,创造性的教学评价注重师生在教学过程中形成全面性、科学性、内在性的评价,促进师生在相互评价的基础上对各自的教与学的活动进行自我评价和自我调节,建立基于“互评—自评—调节”的课程评价体系。既要注重对课程教学质量和学生知识掌握的结果性评价,也要注重对教师和学生在教与学的活动中表现的教学态度、学习能力、师生互动等方面的过程性评价。因此,创造性的教学评价需要采取师生互评、教师与学生自评相结合、结果性评价和过程性评价相结合的方式,在鼓励学生积极学习的同时,增强教师教学的信心。

6 结语

“空间光通信原理与技术”课程是信息工程学科一门新兴的专业教育课程,具有学科交叉性强、理论和抽象性强、实践应用性强等特点。本文对该课程进行创新实践研究型教学改革探索,提出开展多元化的教学模式、建设研究型实验体系、建立大学生创新实践基地和建设创造性的课程考核和评价标准。通过建立创新性、实践性、研究型的教学平台,培养学生创新设计能力、提高学生实践应用能力。

参考文献

[1] 严一民,杨华军,蔺梅芳.空间光通信实验基地建设探究[J].实验科学与技术,2010,8(2):169-171.

[2] 何文森,杨华军,江萍.空间光通信创新实验的教学思路探索[J].实验技术与管理,2014,31(4):206-209.

[3] 何文森.对空间光通信创新实验课程进行教学研究型改革与实践的探索[J]. 物理与工程,2013,23(3):41-44.

[4] 汪蕙.研究型教学模式的探讨—兼论创新性教育过程化[J].中国大学教学,2002(1):16-19.

[5] 刘海峰.大学生创新基地建设与实践[J].实验室科学,2008(3):1-2.

[6] 王悦.研究生创新基地建设的实践与探索[J].学位与研究生教育,2002(1):16-20.

[7] 梁明柳,陆松.简析高校双语教学课程建设的关键要素[J].中国电力教育, 2009,147(10):112-114.endprint

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