浅谈数字资源赋能光电信息专业课程创新改革的策略与实践探究
邓子轩
武汉大学 430000
引言
在科技迅猛发展的当下,数字化浪潮正以排山倒海之势席卷全球,深刻变革着各行各业,教育领域也不例外。《教育数字化战略行动》《关于加快推进教育数字化的意见》等政策文件的相继出台,彰显了国家对教育数字化转型的高度重视与坚定决心,在全球科技竞争日益激烈的今天,培养具备扎实专业知识、创新思维和实践能力的高素质光电信息专业人才,成为时代赋予高校的重要使命。因此,深入探究数字资源赋能光电信息专业课程创新改革的策略与实践,不仅是顺应教育数字化发展趋势的必然选择,更是满足社会对高素质光电信息人才需求、提升高校人才培养质量的迫切需要。
一、数字资源赋能光电信息专业课程创新改革的策略
(一)整合数字资源,动态更新教学内容
传统纸质教材更新周期长,内容往往滞后于学科发展。为解决这一问题,应积极构建数字教材体系,利用数字资源的动态更新特性,实时融入光电领域的前沿研究成果。高校可与科研机构、企业合作,搭建专属的学术资源数据库,涵盖国际顶尖期刊论文、行业研究报告以及科研项目成果等,使学生能够接触到如新型钙钛矿光电器件、量子通信技术等最新知识。
(二)借助虚拟仿真技术,强化实践教学环节
光电信息实验往往需要昂贵的实验设备,且部分实验存在高风险、高损耗,限制了学生的实践机会。通过搭建虚拟实验室,利用数字资源开发虚拟实验项目,学生可以在虚拟环境中进行实验操作,如激光原理实验中的激光器参数调节、光通信实验中的信号传输与调制解调等。学生通过虚拟实验掌握基本原理和操作流程后,再进行实际实验,能提高实验效率和成功率,有效解决实验设备不足和实验安全等问题 。
(三)依托数字技术,优化教学评价体系
传统教学评价多以期末考试成绩为主,难以全面反映学生的学习过程和能力发展。利用数字技术,建立多元化的过程性评价机制,从多个维度对学生进行评价。除了考试成绩外,还将学生在课堂讨论、项目实践、线上学习等过程中的表现纳入评价体系。数字资源平台能够收集大量的学生学习数据,通过对这些数据进行分析挖掘,可以深入了解学生的学习行为和学习效果,实现精准评价。
二、数字资源赋能光电信息专业课程创新改革的策略与实践
(一)整合多元资源动态更新教学内容
以《光电子材料与器件》课程为例,搭建了“三维数字资源库”,既包含对接 SPIE、Optica 等国际期刊的前沿文献动态库,将钙钛矿太阳能电池、量子点发光二极管等近 3 年的研究成果转化为 5 分钟解读微课视频,标注核心数据与技术突破;课前通过数字平台推送“钙钛矿电池”微课,结合交互式习题定位“载流子迁移率”等薄弱点;课中引导学生结合企业案例分析OLED 器件老化问题,用理论知识推导“界面修饰技术”的优化逻辑;课后要求学生基于数字工具制作前沿技术路线图,关联课程知识点与产业应用。
(二)强化实践教学环节
《光纤通信技术》的“光纤链路损耗测试”实验中,引入“光纤通信虚拟仿真平台”,该平台可模拟光功率计、OTDR 等设备的操作,设置光纤弯曲、接头污染等故障场景,实时显示损耗值变化,且能对接实体实验室的真实设备数据,生成虚拟与真实损耗曲线的对比图。教学中采用“虚拟预习—实体验证—拓展创新”的闭环:学生先在仿真平台完成 1km 单模光纤链路损耗测试,记录不同波长下的损耗值并定位熔接处故障,生成虚拟报告;再进入实体实验室用真实设备重复测试,重点验证 1550nm 波长下的损耗差异,分析虚拟仿真中忽略的光纤宏弯损耗;最后小组合作设计“教学楼到图书馆的光纤链路方案”,用虚拟平台模拟不同路由的总损耗并在实体实验中验证。
(爱上你)优化教学评价体系
在《激光原理与技术》课程中,教学团队部署“学习分析平台”,整合过程性数据(如虚拟实验操作记录、论坛讨论的专业术语频率)、能力测评数据(项目方案的创新性、团队协作贡献度)、理论掌握数据(知识点关联题正确率)及拓展成果数据(竞赛作品、科普短文)。评价实施中,平台每周生成个人学习画像,针对性推送提升资源;中期采用“虚拟项目答辩”,学生用数字工具演示激光切割参数优化方案,评委从技术可行性与创新点维度打分;期末总成绩按过程性数据( 30% )、项目成果( 40%) )、理论测试( 30%× )核算,设创新加分项。
结语
综上所述,数字资源为光电信息专业课程的创新改革注入了强劲动力。未来,随着数字技术的持续发展,光电信息专业课程改革需进一步深化数字资源的融合应用,不断探索更贴合专业特性与学生发展需求的教学路径,持续优化实践模式与评价机制,以更好地培养具备扎实理论基础、过硬实践能力和自主创新意识的高素质光电信息人才,为行业发展与技术创新提供坚实的人才支撑。
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邓子轩 男 2003 年8 月 汉族 湖北省仙桃市 本科在读 研究方向:光电科学与技术