提高《光电检测技术》课堂教学质量的探索与实践

摘要：提高《光电检测技术》课程的课堂教学质量，培养符合现代社会需求的人才，是每个从事该课程教学的教师必须思考的问题。本文结合“热释电”一节的教学，对提高课堂教学质量进行探索与实践,取得了良好的教学效果。

关键词：课堂教学 光电检测技术 热释电

怎样改革和提高课堂教学水平，是值得每一个高校教师探讨和研究的课题。在全社会呼唤创新教育的今天，教师必须改变自己以往陈旧的教学方法。只有这样，教师才能在课堂上把注意力放在讲课内容的同时，进行学生的创造能力的培养，同时把理论知识和实际生活结合起来，进行教学互动，把创新教育推向一个更高的水平。身为第一线的教师，我们是现代教育模式的参与者、推动者和实施者，不断学习和创新教学方法，在此将以《光电检测技术》中“热释电”一节内容的教学为例，介绍我们在提高课堂教学质量方面的探索、实践和体会。

一、明确教学目标

教学目标是课堂教学的灵魂，是学生学习和教师教学的努力方向。教学目标包括培养的人才目标和本课程的教学目标两方面。从人才培养方面来讲，课堂教学要突破传统教学只实现认知的目标，要树立全面、主动的课堂教学目标。在教学中不仅是知识的传授，还要注重提高学生的智力水平、技能，发展学生情感、意志、兴趣、性格等非认知因素，提高学生的学习能力、创新能力、实践能力，也就是要通过教学使学生获得全面和谐的发展。

我校的宗旨是培养“创新型工程应用人才”，将重知识培养，转变为重能力、重素质的培养。具体到该课程，其教学目标是：既要让学生比较全面、系统地掌握光电检测技术相关知识和基本原理，又能灵活运用所学知识，把理论和实践相联系，学以致用。“热释电”的教学目标是在了解热释电的工作原理和特性，能用该器件设计相关光电检测系统。

二、精心设计课堂教学的各个环节

好的课堂教学质量，要明确本节课程的教学目标，理清教学思路，做好教学思路设计。要规划好在本课时讲解的内容，需解决的问题，让学生思考解决问题的方法，等等。课堂教学是每周进行的，就像一部电视剧，既要承前启后，又要相对独立，精心设计各个环节。

心理学研究表明,当人对某一事物感兴趣时，认识就快；如果无兴趣,认识就慢，或者不予接受。若想激发创造性思维，就必须激发学生的学习兴趣。哲学家有句名言“思维始于惊奇”。惊奇能够带来强烈的刺激，刺激是大脑兴奋的信号，是思维的驱动力。在教学中，教师要善于挖掘素材，精心设计场景，创造惊奇气氛，使学生“惊之以心，动之以情，发之以问，晓之以理”。设计一个好的开端，将能让学生一开始就进入学习状态。很多小商店门口都挂着个会发出“欢迎光临”的小挂件，这个小挂件的感应器往往都是热释电。因此，在“热释电”教学时，我将这个小挂件挂在教室门口，学生进门时听到“欢迎光临”，甚至有些调皮的同学故意飞快进出教室，以期不让其察觉，但跑得越快，叫得越快。我故意等到上课铃响起后，慢悠悠进入教室，小挂件没有发出声音。学生感到很奇怪，同时我也提示大家“这个小挂件和你们一样不喜欢上课，所以不欢迎教师”。引起一阵哄堂大笑，活跃课堂气氛，也拉近了师生的心理距离，同时“小挂件为什么不欢迎教师”的念头就油然而生。带着这个疑问，我们开始热释电原理的教学。同学们都迫不及待地想知道为什么，一个个向个侦探一样，集中注意力，睁大着眼睛，竖着耳朵，跟着教师的思路学习热释电的工作原理，想从中找出蛛丝马迹。介绍热释电原理为：在某些具有自发极化的晶体，当温度变化时，就会产生热释电效应，因而称为热释电晶体。若以Ae表示电极面积，α表示晶体材料有关的常数，则电压Us为 Us=AeαdT/dt。这时，有的学生已经知道刚才那个问题的答案在于：Us只与热释电材料的温度变化率有关，与温度本身无关。由于教师进入教室时的速度较慢，引起的温度变化较小，从而电压较低。通过实验和解释实验现象，同学们对热释电的工作原理和典型特征都有了认识。后来，有同学反馈，几个朋友出去玩，他们在一家小商店门口还玩起了同样的游戏，然后将原因告诉朋友，颇有一份成就感。

好的开端毕竟只是成功的一半，要想整节课成功，还需补充另一半。教师要学会掌控课堂教学的中间环节，掌握节奏，按思维流程、围绕重点和难点、有针对性地设置具有启发价值的疑问。在介绍完原理之后，则给学生演示热释电器件的外形和内部结构图，并简单介绍各个部件的功用以及其最基本的输出电路。热释电的典型应用是作为防盗报警系统的探测元件。如果直接分析已有热释电报警器的系统结构图，这就回到“灌输”教学模式上，学生会觉得被动而又枯燥。但是对《光电检测技术》课程来说，要培养学生利用光电器件设计检测系统的设计和创新能力，其电路和光路又是不得不讲的内容，这时教师应发挥个人对课堂的掌控能力，根据本节教学内容和目标，引导学生跟着老师进行相关探索和学习。我们在课堂上让学生转变角色为“热释电报警器”的项目负责人，思考如何开展工作并进行架构设计，然后分组讨论并派代表阐述小组的设计思路。让其他同学和教师一起指出其设计方案的不足和有待改进的地方，并进行适当的点拨、启发，激发灵感，有意识地创设新的问题情境。以此来培养同学们分析解决实际问题、独立思考和创新设计能力，同时达到多方交流和互动教学目的。最后以教材上的热释电防盗报警器为例，介绍系统构成。为加深同学对电路中器件的功用的理解，我们在课前就将电子线路图在面包板上搭建出来，在课堂上进行演示并设问。比如在介绍比较电路时设问“为什么调节可调电阻能影响其灵敏度？”这样可进一步加深同学对热释电原理的认识，又避免电路分析显得枯燥。另外，还提出问题“如何防止小狗进入报警区而导致误触发？”从而引发学生思考如何解决系统的抗光干扰问题。

课堂教学的结尾既要对该堂课进行总结，简述重点和难点，又要让学生觉得意犹未尽。有时学生的探究成果非常丰富，探究时学生的奇思妙想不断涌现，但课堂教学的基本任务要完成，学生的创造成果只有极少一部分能在课内展示。为此该节课留下的作业是将每个同学将自己的方案进一步完善，然后相互交流。

三、体会

从期末考核结果来看，几乎所有同学都能正确解答热释电的工作原理，而且不是死记硬背教材中的语言。通过教学方法的改革，让学生在一种愉悦的教学环境中学习，让学生感到学习的一种乐趣、是一种自我表现的方式。学生生怕错过课堂教学，迟到和早退现象得到明显的遏制。通过学生自己的思考解决问题，既能让学生学到知识，又能让学生应用原有的知识，达到活化所学知识的作用，也能极大地提高学生学习科学知识的积极性。

作为一名高校教师，需要在生活中不断的积累教学素材，只有掌握同学们的学习心理，针对性地创设情景和有效运用辅助教学手段，才能提高课堂教学质量。

参考文献：

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[4]刘崇祥.浅谈课堂教学的四个环节.吉林教育，2010，（3）：58.

基金项目：上海市重点课程建设项目《光电检测技术》和上海市精品课程项目《光电信息技术》资助。