摘 要 针对当今社会对创新意识、合作精神、问题解决能力等应用型人才的渴求和日趋重视，本文把学习设置到复杂的有意义的实际问题情景中的PBL教学模式引入到光电子技术实验课程的实施中，最大可能地挖掘学生的自主学习潜能，让学生将分散、不易理解的知识点与工程实际相结合，进而培养学生的工程应用能力，通过大胆尝试，效果良好。
关键词 PBL模式 光电子技术 实验探索
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2018.09.049
Abstract In today"s society， it is of desire and increasingly attention with skills applied talents of college students" innovative consciousness， spirit of cooperation and problem solving. This article introduced the PBL teaching mode to the optoelectronic technology experiment teaching， stimulating the students" autonomous learning potential to the greatest extent， create opportunities for students to think about problem solving problems， guides the student will be scattered， difficult to understand knowledge combined with practical engineering， strive to cultivate the students" engineering application ability， and the effect is good.
Keywords PBL teaching mode； optoelectronic technique； experiment and exploration
0 前言
加強本科学生的工程应用能力培养，是近年来我国高等教育努力追求的方向。2015年，浙江省教育厅为积极促进更多本科高校加强应用型建设，评选了六所普通本科院校，宁波工程学院成功入选浙江省应用型建设试点示范学校之一，也对我校在培养应用型人才方面提出了更高要求。学校多年来一直开展有关学生应用能力培养方面的探索和实践，形成了“卓越计划123模式”；“一个校训”——“知行合——”，即学以致用、学以致胜；“双核协同”——通过优化专业核心课程和培养专业核心能力的“协同作用”，让学生掌握核心知识和核心技能，并通过把理论与实践相结合达到学以致胜、更好适应社会。然而，即使这样，依然存在一些学生毕业后找的工作与专业相关性不紧密，或用人单位满意度不高等问题，反映了学生的专业能力与社会需求存在差距，创新能力和解决问题的能力存在着不足。
PBL教学方法是一种以实际问题为实验教学核心的学习方式（Problem-Based Learning，简称 PBL），注重学生的自主学习能力，而不是传统教学中的以教师讲授为主；把知识的掌握与实际的任务或具体问题挂钩，使学习者主动投入到设定问题中；它设计真实性任务，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中，通过学习者的自主探究和合作来解决问题，激发学生的学习热情；从而学习隐藏在问题背后的科学知识，形成分析及解决问题的专业技能，同时培养学生良好的自主学习能力、实践能力和团队合作精神，是学生应用能力培养较为理想的一种方法。但目前，该方法主要用于医学领域，非医学教育中运用依然处于探究和尝试阶段
本文以电子科学与技术专业核心课光电子技术的实验教学为实践探索，提出基于光电问题的OPBL教学模式。通过借鉴PBL教学模式在国内外医学教学中的范本，结合电子科学与技术专业应用型人才培养目标，灵活借鉴，力求探索出能全面提升学生综合素质和解决实际问题能力的教学方法，对其他相似专业也有一定的借鉴意义。
1 PBL教学模式研究概况
PBL教学模式是北美一些大学医学院的教师们针对传统教学模式下，学生在校期间学习了大量的专业知识，但所学知识在实际工作中应用却非常有限。同时，即使学生在校期间理论学习表现优异，但并不能在日后的医学实践中得到很好的转化与运用而提出的。此种问题式教学方法已经在北美和欧洲医学领域进行了多年的探索、尝试、实施和广泛运用，并取得了卓有成效的效果。20世纪初期开始被运用到金融和企事业管理学教学中，其方法、内容和经验逐渐丰富和完善，并在全世界范围内产生了颇具规模的影响，被公认为是代表未来教育方向的成功教育模式。
我国引进PBL教学模式相对较晚。1986年，北京第二医科大学和南京医科大学率先引入PBL教学模式。20世纪90年代以来，引进PBL的院校日渐增多，如北京医科大学、哈尔滨医科大学、上海医科大学等分别在专业课、实训课和临床课中部分试行了PBL教学模式，取得了较好的效果。但PBL还主要集中运用在医学教学领域。进入21世纪以后，PBL教学模式才开始在我国除医学之外的其它领域的人才培养中应用，并逐渐扩展到其它的学科和专业，例如政治经济、数学、计算机、物理化学、生物地理、天文等。然而，非医学教育中的PBL模式依然处于初期探究和尝试阶段，还远不如在医学领域中成熟和完善。
2 光电子技术实验课程与PBL教学模式组织形式的一致性
由于光学器件制备工艺相对复杂，精度要求高；价格普遍较高，购买的实验套数较少。我校光电子技术实验课共32个课时，8个实验，每个实验3套，共24套设备，一般多以3～5人组成实验小组进行实验，而PBI教学模式的一个重要特征就是解决问题的活动是以小组合作学习的形式来进行的。小组成员通过讨论来分析问题、制定问题解决计划、实施计划、解决问题，在这过程之中，学生的团队合作意识和能力、与人交往的能力得到较好的发展。通过PBL教学模式的引入，在具体问题式实验题目的驱动下，同学们会针对问题良好分工，不但可以调动同学们的积极性，团结合作，还能挖掘他们的创造力。
3 PBL教学模式在光电子技术实验教学中实施
本文作者多年来一直致力于电子科学与技术专业，专业核心课光电子技术的理论和实验内容的讲授。对课程教学目标、知识点等内容较熟悉，同时课题组多位教师又具有光电子行业相关企业的从业经历，比较熟悉企业相关领域对毕业生的知识需求点，能力应用点。所以经课题组老师讨论，认为把PBL教学模式引入光电子技术实验教学中条件具备，摸索出一套适合此课程能很好培养学生综合应用能力的教学方法势在必行。并从以下几个方面进行了卓有成效的探索：
3.1 OPBL教学模式的构建
把PBL教学模式融合到光电子技术实验课程的具体学习中，提出了基于实际光电问题的 OPBL教学方式，并在光电子技术课程的实验教学实践中进行探索。光电子技术课程的“OPBL教学模式”以光电领域涉及的实际问题为基础，激发学生主动积极参与（主要包括查阅资料、小组讨论、实验论证甚至创新设计等），最后在教师引导和总结下完成阶段性内容的学习和训练。实践探索主要包括的具体环节如图1所示。
3.2 教学观念转变
教学观念对具体的教学过程起着引导和统领作用。OPBL教学模式的着眼点是从根本上培养学生的自主学习热情，采用问题，设置悬念，激发学生强烈的学习愿望，从而使学生集中注意力，主动而全身心的投入到问题的解决中，通过借助各种平台，查阅资料，同学间请教、讨论及独立思考等方式解决问题。例如针对本实验课程设定的问题：如何采用光学的方法和手段测量微米量级的物体厚度，通常同学们根据所掌握的知识，很难给出合理而简单易行的有效方法，但在对该问题所给的参考资料进行一定的阅读和讨论后，同学们给出了至少两种以上可行性方案：利用散斑干涉的原理和采用光纤传感测定波长的方法等。每解决一个问题，同学们就会充满自豪感，从而可进一步激发起同学们自主学习的愿望。
3.3 光电问题设定
具体光电问题的设定，是OPBL教学模式的核心，起着至关重要的作用。基于对光电子技术课程多年的教学积累和對相关企业的调研了解，经过课题组多位教师多次讨论，共设定如下8个具体问题，如表1所示。
3.4 教学评价标准设定
基于OPBL教学方式的光电子技术实验课程的实施过程中，也对课程教学的实施效果的具体评价提出了新的要求：从从前对学生掌握知识多少的评价转变到对学生具体分析问题、解决问题能力的总体评价。这种评价要求是全方位的、立体的评估。不仅要客观评价学生的分数，最重要的是通过这种考核训练学生的综合能力。该课程采用学生自评、学生间的互评和教师评价相结合的方式，所占权重比例为3：3：4。教师做出评价的重点是：依据学生在整个学习过程中的参与程度、相关表现、所起作用等给予总结与点评，并指出可取的方面和需要改进的地方，最大程度发挥评价的激励和促进功能。
4 OPBL模式实施效果
OPBL教学效果的真实评价和恰当反馈是提高教学质量的重要保证。具体上课老师给出的阶段性评价、上完课后的考核及与课程相关详细问卷调查，能及时发现问题设计薄弱环节和不足之处，即时修改具体问题的设计方法和实际内容、做到科学有效指导，方能有效地提高问题设计水平，提高课程实施质量。
通过电子科学与技术专业三界近400位同学的问卷调查和座谈，学生反馈效果良好。通过OPBL教学模式的引入，该实验课程的实施不但解决了一直以来设备不足的难题，同时大大激发了学生对实验操作的热情，挖掘了他们的潜能，甚至有的同学说：光电子技术实验课程是他大学四年最难忘，也是获益最多的一门课程。
5 结论
OPBL教学模式不仅能为学生打下坚实的专业知识基础，而且有助于培养学生分析问题、解决问题的能力、团队合作精神、创新能力等。在实验具体实施过程中，虽然存在一定的困难，但随着教学理念和教学模式的转换及理论研究与实践探索经验的不断积累，OPBL教学模式将会更加完善、高效，将为学生应用能力的培养做出一定的贡献。
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