“科研反哺教学”在《应用光学》课堂教学中的应用探究
来源:用户上传
作者:赵瑞
摘要：科研反哺教学是提高教学质量、培养创新人才的有效途径之一。科研反哺教学不仅实现了科学研究的学术价值和教学价值，还提高了教学质量，提升了学生对科学研究活动的兴趣，相关研究结果将为创新型人才培养教学模式的研究提供参考。
关键词：科研;教学;《应用光学》
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）44-0205-02
一、前言
“科研反哺教学”作为一种将科研与教学有机结合起来的高等教育教学手段，利用发展较快的科研来对教学活动进行有效的帮助，实现科研和教学统一协调发展，不失为一种处理教学和科研关系的有效途径。科研反哺教学需要教师将该学科领域的国际前沿、最新研究成果和实践经验融入专业教学中，并将科研成果最大限度地转化为教学资源，从而培养学生的探究能力和创造性思维。本文以笔者在《应用光学》这门课程的教学为例，结合课题组的科研项目，将部分光学系统设计与应用方面的科研成果融入课堂教学环节，在提高教学质量和提高人才培养质量方面进行了一些有益的探索，取得了一些成效。
二、科研反哺教学的教学模式
（一）更新和丰富教学内容
《应用光学》课程作为光电信息科学与技术、光电信息工程、光学仪器、测控技术与仪器等专业基础课和学位基础课之一，也是后续专业课程的核心基础课程之一，在课程体系中具有重要地位，因此，授课内容需要不断发展和更新。然而，高等学校教材内容相对稳定，存在很大滞后性和局限性，不能完全反映本学科的研究进展，这就需要高校教师紧跟学科发展前沿，及时掌握学科科技发展动态，不断扩充知识面和完善知识结构，将基础理论与最新的研究成果及科技前沿有机结合，探索科研与教学相融合的途径，并及时将目前具有代表性的科技创新、科学研究和实验教学改革成果融入教学内容中，从而确保学生能够学习与时俱进的内容，对于其他课程的学习、工程实践、科研设计等都将有积极的作用。
笔者所在的课题组主要从事微流控光学技术研究，在微流体控制、基于液体透镜的光学系统的设计及制作和仿真等方面都取得了较好的科研成果。在应用光学的授课过程中，讲授到共轴球面系统的物像关系、平面镜棱镜系统、光学系统的成像质量等章节时，将本课题组有关液体棱镜、液体变焦透镜的光学系统方面的科研成果融入教学内容中，向学生介绍其工作原理、光学特性，并鼓励学生走进实验室，参与课题的设计与研究，进而达到增加课程内容的先进性、前沿性、实用性，拓展教学内容，借此培养学生的研究能力与创新思维，引导学生掌握解决实际问题的思维方式和研究方法。
（二）提高教师学术水平和教学能力
一名优秀的大学教师不仅要有扎实的专业基础知识，掌握并能够熟练运用先进的教学方法和教学手段，还需要具备一定的科研能力和学术水平。教师在从事科学研究的过程中，需随时关注、了解、掌握学科发展的动态和最新研究成果。通过不断查阅文献、资料，参加各种学术会议和学术讨论，提高自己的科研能力。教师一旦具备一定的学术水平，就能够不断完善自身的知识架构，做到学思结合，为课堂教学补充更具创造性、技术性和前瞻性的内容，更好地促进学生发展。当然，能否成功地将科研成果引入教学环节，还需要任课教师转变观念，认同科研育人的理念，并能够积极主动地把科学研究的每一个课题、每一项成果都与教学密切联系，并及时在教学内容中得到体现。
笔者在开展本科课堂教学的同时，鼓励任教班级的学生积极参与到课题组的部分科研活动中。通过招募学生团队，组建为期一年的大学生科技创新训练计划（STITP），将实验室开放给STITP创新训练团队使用，促进“本科生早进课题、早进实验室、早进团队”目标的达成，实现科研反哺教学。经过一年的科研训练，本科生跟着指导教师开展原创性的研究或创造性的工作，极大地丰富了他们的实践经验，开拓专业视野的同时，也提升了他们的专业技能。这种将科研成果反哺于教学的方式，不仅使教师的科研成果得到进一步传播、延续和再生，也促进大学生对所学基礎知识的掌握和理解，从而提高了他们的核心竞争力。
（三）培养学生创新意识和实践能力
科研反哺教学的教学模式，将科研活动引入课堂理论教学，是培养大学生创新精神、实践能力、科研能力最直接、最重要的措施，也是科研试验平台反哺教学的重要途径。同时，科研实践内容与课堂理论教学有机融合，可以克服课堂教学与实践环节脱节的矛盾。科研反哺教学的教学模式，要求学生成为教学活动的“主角”。学生通过参与科研活动，逐步形成科学精神。教师以提升学生综合素质为教学目的，灵活运用多种教学方法和手段，精心设计问题，辅以配套的实践环节，丰富教学内容，激发学生的学习兴趣;鼓励学生积极参加各种学术活动，支持学生申报和开展各级大学生创新项目，从而培养学生创新意识和实践能力。笔者在本科生课堂教学中，将仿真设计软件Zemax引入《应用光学》课程的上机实践教学体系;引导学生设计基于液体透镜的大变倍比变焦光学系统，设计并仿真分析液体棱镜阵列的控光特性等，这些教学实验属于微流控光学学科前沿的研究课题，比较受学生欢迎。通过安排一定数量的上机时间，让学生从初步的软件操作学习，到真正体会到“应用光学”的应用性，到成功掌握光学设计软件Zemax的使用方法和光学设计相关的知识，从而达到以设计为主线，以提高学习能力、实践能力、创新能力和研究能力为目的。
（四）助推大学科研教学管理
目前，多数高校的科研反哺教学的制度和机制是比较薄弱的，还没有形成完善的保障体系，突出表现在学校层面缺乏对科研反哺教学工作进行有效的组织领导，没有相应的考核制度和配套的激励措施，甚至教师在科研反哺教学工作中所付出的劳动还没能得到充分的认可与肯定等。这种管理体制不利于科研反哺教学活动的开展，甚至会导致教师开展科研反哺教学工作的积极性大大降低。
然而，教学与科研的统一是教学研究型大学的目标，因此，学校领导应敦促教学和科研管理部门建立一套科研反哺教学的制度和管理办法，积极为科研反哺教学创造良好的政策环境，比如在考核、职称评审和收入等方面有明确体现，并制定系列鼓励措施，让更多的教师形成科研反哺教学的意识，例如可以将科研成果引入教学的考核指标，并给予合适的经费支持;建立并完善教学支撑科研、科研反哺教学的激励机制，建立健全相关保障制度，为以研促教营造良好的政策环境，以提高教师育人热情，激发高水平科研平台反哺教学的潜力。对创新实践平台的绩效考核除项目、论文等科研成果外，还应包含开放服务工作、仪器设备利用率、完成教学任务及培养学生等方面，对绩效考核优秀的平台给予奖励，激励创新实践平台挖掘内在潜力，更积极主动地为教学和科研服务，实现科研反哺教学，进而使之成为一种新常态。此外，高校教师进行科研不仅要根据个人兴趣和重大需求，也要考虑教学活动的需要，教师在日常工作中不能把科研和教学作为两个相对独立的工作，要主动把自身拥有的科研资源适时转化为教学资源。
三、结语
科研反哺教学是高等学校自我完善的内在要求，也是国家对高校科研的必然要求。建立科学的反哺机制及多层次的反哺途径有助于教学、科研的融合发展，是培养创新人才和顺利开展创新事业的需要。科研反哺教学，将科研成果有效引入教学环节，提高教学质量的途径是多方位的，能够丰富教学内容，提升教学质量，突破重点难点，提升学习兴趣，还能渗透科研思路，提升科研能力。此外，在大学生社会实践项目、本科生导师制、服务学生成长导师团等学生培养环节进行了有益的探索，均获得同学们的认可。实践证明，实施科研反哺教学模式是教学、科研深度融合，保证教学质量，提高办学水平的重要途径，对于加快我国的应用型高等教育发展具有战略意义。
参考文献：
[1]徐晓娟.科研反哺教学在本科教学的应用初探[J].科技创新导报，2017，（23）.
[2]刘绍丽，马座山.地方应用型高校“科研反哺教学”的实施策略探索[J].产业与科技论坛，2018，（7）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-15040068.htm
