您现在位置: 首页 >> 教学建设 >> 教学成果 >> 正文

[教学成果省级]基于信息化平台的光学课程系统改革

信息来源:【教务科 】 更新时间:【2009-03-16 00:00:00】 阅读:【】次

成果名称:基于信息化平台的光学课程系统改革

成果完成人:程庆华  徐大海  田永红  王一举  孙先松

获奖等级:湖北省高等学校省级优秀教学成果奖二等奖

获奖时间:2005

 

一、成果主要内容

课程建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分,应充分体现现代教育思想,符合先进性、科学性、综合性、开放性要求,重视合理运用现代教学技术、方法和手段,提高教学质量。为此,从2000年开始,我们进行了基于信息化平台的,以教学内容及教学手段和方法的现代化、信息化为核心的光学课程系统改革和研究,取得了较好的成果。《光学》课程2002年被评为湖北省普通高校第三届优质课程,2004年通过了长江大学首届精品课程建设立项并通过了湖北省普通高校精品课程建设立项。2002年项目《基于信息化平台的光学课程系统改革》获得省级教学研究立项;2004年完成项目研究并通过湖北省教育厅组织的鉴定,鉴定结论为“研究成果达到了同类课程建设的国内领先水平”。成果的主要内容如下:

(一)进行了教学内容的改革

在以下指导思想下进行了光学课程教学内容的改革:

1. 突出基本概念,突出基本理论,突出基本技能。

2. 重视基本理论和前沿科学技术的结合,重视理论和实际的结合。

3. 适当削弱经典内容,渗透现代光学内容。

4. 注重学生正确世界观和科学方法的培养。

(二)进行了教学手段和方法的现代化、信息化改革,营造了开放型、多元化的教学环境

1. 制作了与所用光学教材配套的、完整的、有较高质量的MCAI课件,全面实现了MCAI教学。

2. 建立了MCAI积件库,收集、整理、制作了一批光学图片、模拟实验、动画等MCAI积件。

3. 对部分演示实验进行了计算机模拟。

4. 完成了光学习题库的建设。

5. 采用多元化的教学手段进行研究型教学,使学生在课程学习、研究生考试、毕业论文、课程论文、学科活动中均取得了好的成绩。

(三)完成了光学教学网的建设,基本上实现了网上教学、网上答疑和习题讨论、网上资料查询、网上教学监督、网上成绩查询等功能。已上网的教学资源如下:

1)教学大纲。

2)教学参考书目。

3)教学MCAI课件。

4)教学MCAI积件库。

5)教学录像(主讲教师授课录像,演示实验、实验教学录像等)。

6)实验教案。

7)习题库。

8)学生考试成绩查询,学生考试分析。

9)学生成果展示(毕业论文和课程论文)。

10)光学课程学生调查问卷及调查分析。

11)网上师生交互平台。

(四)进行了实验教学软件的建设

完成了光学实验数据分析处理系统,功能为:对实验数据进行分析处理、对部分实验进行模拟、对所有学生的实验数据按学号分类存档。

(五)教学研究立项和论文

五年来,主持省级教学研究项目4项,公开发表教学研究论文13篇。

(六)教学管理和监督

1. 制定了光学课程教学规范,并在教学过程中得到了严格落实。

2. 设计了光学课程学生调查问卷。

3. 坚持对学生进行课程问卷调查,并由任课教师对调查结果进行详细分析和存档。

(七)进行了教学档案资料库的建设

按照《湖北省普通高等学校课程建设评价方案(试行)》的评价体系,建立了完整科学的教学档案资料,其主要内容有:

1. 理论课、实验课教案。

2. 教学大纲。

3. 教学日历。

4. 学生考试试卷(19772003年)。

5. 学生考试分析。

6. 实验课记录和实验报告等。

二、创新点

(一)基于信息化平台进行了信息技术与光学课程整合的实践,系统地进行了光学课程的教学内容、教学手段和方法、实验教学等方面的现代化、信息化研究和改革,形成了鲜明特色。

(二)完成了光学教学网站和光学教学MCAI课件的设计和制作,创建了光学课程MCAI教学积件库、光学习题库、光学教学档案资料库,营造了开放型、网络化、多元化的教学环境,初步实现了教学和管理的现代化和信息化。

(三)完成了可以对光学实验数据进行分析处理、对部分实验进行模拟、对所有学生的实验数据按学号分类存档管理的光学实验数据分析处理系统。

(四)以研究型教学为目标,进行了课程建设与学科建设和学术研究有机结合的探索,把光学课程建设与光学重点学科建设、量子光学和激光物理等学术研究有机的结合了起来,促进了教学水平的提高。

三、应用情况

将已经取得的教学研究成果推广应用,并使之在教学实践中得到进一步的完善和改进,是我们十分重视的工作。几年来,我们在物理学本科专业的《光学》课程中进行教学内容、教学手段和方法的全面改革,推广应用教学研究和改革的成果,收到了良好的效果。

(一)推广应用情况

1. 在物理学本科专业的光学课程中进行了教学内容现代化的改革,努力把传统教学内容和前沿科学技术结合起来,收到了较好的效果;把教学内容现代化的改革推广到了部分理工科专业(如电子信息工程、计算机科学与技术等)的大学物理光学部分的教学中去,开阔了学生的视野。

2. 在物理学本科专业的光学课程中推广应用现代化、信息化的教学手段和方法,2002年以来基本实现了完全用计算机多媒体辅助教学(简称MCAI),所制作的MCAI课件、模拟实验软件、光学图片等受到了学生的普遍欢迎。在部分理工科专业的大学物理光学部分的教学中应用光学课程的MCAI课件、模拟演示实验等,收到了良好的效果。

3. 光学教学网建成开通以后,引起了物理学专业学生的广泛关注,不少学生主动发表课程论文,提出建议,制作光学图片,参与网上学习讨论,收到了意想不到的效果。

4. 在物理学本科专业的光学实验课中应用实验数据处理软件,提高了课堂效率和管理水平。

5. 注重学生学习能力和创新能力的培养,从2002年开始引导学生撰写学习小结、课程论文的试验,2003年推广了这一做法,学生主动撰写学习体会、课程论文,数量和质量均有所提高。

6. 推广了让学生参加教学改革活动,融合到整个教学过程(包括备、教、辅、改、考、评六个环节)中去的做法,吸收学生参与光学教学网站的建设,参与MCAI课件的制作,吸引了一批学生钻研光学课程,极大地提高了学生的学习积极性。

7. 在物理学本科专业学生中进行光学课程问卷调查2年,由任课教师对调查结果进行详细分析,对教学起到了监督作用。

(二)实践效果

1. 提高了教学质量,收到了好的教学效果。

1)近几年按教学大纲对学生进行的考试成绩分布合理。

2)在20002004四年的研究生考试中,《光学》课程的考试均取得了优异的成绩。统计结果如下:历年考《光学》课程的学生共14人,平均成绩79分,其中最高分94.4分,最低分62分(总分以150分计的已折算为以100分计)。

3)学生在努力完成光学课程学习的基础上,写出了一批学习小结和课程论文。

2. 学生积极参加教学改革和学科活动,取得了好的成绩。

1)学生积极参加教学研究活动,设计制作了一批MCAI课件、MCAI积件和光学教学图片,积极参与了光学教学网的建设,这将对学生今后的学习和工作产生很大的影响。

2指导学生完成了一批有较高质量的毕业论文,其中公开发表7篇,2004年项目组成员指导学生撰写的毕业论文有5篇推荐申报省级优秀学士学位论文,其中1篇关于激光物理的论文被推荐申报省级优秀学士学位论文一等奖。

3鼓励学生参加学科活动,学生共取得光学方面的校级科研立项2项。

4)《光学》课程组教师指导学生参加学校的教学比武2人获一等奖,1人获二等奖。

(三)社会影响

1. 校外评价

120047月由湖北省科技信息研究院查新检索中心出具的关于项目《基于信息化平台的光学课程系统改革》的科技查新报告结论为:“综合所检文献,国内有关基于信息化平台的光学课程系统改革的同类研究文献报道不多,但涉及有关光学课程内容的教学改革及MCAI课件在大学理科教学中的应用方面有文献报道。委托课题查新要点1中有关光学课程教学内容、教学手段和方法、实验教学方面的教学改革有文献涉及。其他查新要点:2.创建了光学课程MCAI教学积件库、光学习题库、光学教学档案资料库,完成了光学教学网站和光学教学MCAI课件的设计和制作;3.完成了可以对光学实验数据进行分析处理、对部分实验进行模拟、对所有学生的实验数据按学号分类存档管理的光学实验数据分析处理系统;4.进行了课程建设与学科建设和学术研究有机结合的探索,把光学课程建设与光学重点学科建设、与量子光学和激光物理等学术研究有机的结合了起来等在所检文献中未涉及。通过阅读分析比较可以得出以下结论:“在上述国内文献数据库中,未见与委托课题基于信息化平台的光学课程系统改革完全相同的文献研究报道。”

220047湖北省教育厅在长江大学对项目《基于信息化平台的光学课程系统改革组织了现场鉴定,鉴定结论为:“研究成果达到了同类课程建设的国内领先水平”。

32003年在湖北省教育厅组织的省级重点学科中期检查时,专家组成员华中师范大学博士生导师王恩科教授在总结会上谈到:“该校物理系的光学课程树立了一个课程建设与学科建设完美结合的典范……”

42003年,在湖北省教育厅组织的省级重点学科中期检查时专家组成员华中科技大学电信学院博士生导师黄载禄教授给予光学课程的建设和改革以积极的评价,并表示要向同行宣传《光学》课程的建设和改革情况。

5)日本北屋大学教务长在参观了《光学》课程的建设情况后认为:《光学》课程的教学改革做了“一项非常重要的工作。”

2. 校内同行评价

1)几年来,《光学》课程组进行的教学改革实践,受到了校内专家的积极评价,由长江大学教务处组织专家组对省教育厅教研项目《基于信息化平台的光学课程系统改革》的鉴定意见认为: “研究成果达到了国内同类研究领先水平”。

2)在学校教务处和系部每学期的教案抽查、听课、教学进度检查中,光学课程的教学情况均受到了好评;在教务处组织的教学质量测评中,对《光学》课程教学质量的评价均为优良。

3. 学生评价

1)学生问卷调查统计结果(部分)

①对所选用教材和教学内容(共计25项调查)表示比较满意的学生占82%;②认为教师补充的知识与现代光学结合较紧的学生占84%

③认为MCAI教学能够提高学习兴趣的学生占86%

④认为MCAI教学更形象清晰、表现形式更加丰富的学生占88%

⑤对MCAI教学演示实验比较满意的学生占92%

⑥认为MCAI教学并不影响师生课堂交流的学生占71.6%

⑦对MCAI教学的总体效果感到满意的学生为90.54%

⑧赞同继续在光学教学中应用MCAI教学的学生达98.6%

2)学生评价意见(部分)

光学课总体感觉很好,在教学过程中能够提供最新科学研究方面的知识;

一个学期下来,光学笔记记了厚厚的一本。到复习的时候,笔记有很大的帮助,条理清晰、推导过程严谨,增加了很多教材以外的知识,无论对期末考试还是对将来考研,均不失为一本好的复习资料;

采用计算机多媒体辅助教学摆脱了“一本书、一只粉笔”老一套的教学方法,比以前讲得更加生动、形象,赞成用多媒体教学;

计算机多媒体教学给人一种全新的感觉,不再有一般教学的死板;

计算机多媒体教学信息容量大,清晰度高,容易接受,教学图片有一定的趣味性;

对于学习小结,我认为非常有必要,自从第一次写了《光学》课程小结后,我发现自己对光学课程内容的理解加深了,因此我也开始写其它课程的学习小结了。

3)学生测评结果

近五年来,学生对《光学》理论课和实验课教学的测评结果均为优良。