教育理论基础知识大全精选(九篇)

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第1篇：教育理论基础知识大全范文

关键词 光电信息 实践教学 实验室建设

中图分类号：G424 文献标识码：A

Optical Engineering Professional Practice Teaching

System Construction and Exploration

XIAO Yanshan， WANG Fei， HE Huiling

（College of Science， China Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002）

Abstract According to Optical Engineering expertise structural characteristics and social requirements， combined with our school practice for Optical Engineering practice teaching system optimization， raised my school Optical Engineering Professional Practice teaching training objectives， build professional practice teaching content， build professional practice teaching hierarchical， multi-module， the system architecture to further improve students 'knowledge， cultivate students' innovative spirit and practical ability， so that students can better serve the photovoltaic industry and the local economic and social development.

Key words optical; practice teaching; laboratory construction

0 引言

按照国家专业目录的指导思想，我校光电信息工程专业的培养目标为：培养既具有扎实的数理基础，又熟练掌握光电技术、光学工程、信号处理、计算机应用与控制方面的知识和各种实验测试技能，了解有关光学工程、光纤通信技术、电子技术、光电图像处理等方面的基础知识，能在光电系统与信息处理、光纤通信与传感及其相关领域从事科研教学、科技开发、工程技术及生产管理的综合型人才。①与机械、电气、电子、材料等专业相比，光电信息工程专业具有非常鲜明的特点，就是其知识的广泛交叉性。②③本专业学生不仅在光电信息的获取、传递、处理及应用等方面具有坚实的理论基础，同时还需在光电信息处理、光电系统设计、光电技术及其应用等专业领域具有扎实的专业知识和熟练的实践技能。④

针对本专业实践教学中普遍存在的实验课课时数不足、学生开展自主创新实验机会不多、学生实验动手能力不强以及实验教学内容明显落后于技术发展等问题，本文提出以行业和社会需求为导向、鼓励学生自主探究和创新、专业实验与专业实践环节相结合的实践教学理念，构建科学的实践教学内容，建立分层次、多模块、系统的实践教学环节，进一步优化和完善学生知识结构体系，培养学生的创新精神和实践能力。

1 实践教学体系的设计

1.1 实践教学层次设计

根据本专业实践教学的要求、功能及特点，实验教学内容可由基础演示型、应用提高型、综合设计型以及研究创新型等四个不同层次的实验组成。

基础演示型实验：实验教学内容与光电专业基础理论课内容相对应，进行基本的专业技能训练。通过开展这类实验项目，帮助学生加深对所学专业课程内容的理解与掌握，并使学生有机会学习正确使用本学科领域的常用仪表和设备。

应用提高型实验：它是基础演示型实验的提高和拓展，根据本专业发展方向和实验室特点，主要实验内容应包括光纤通信与传感技术、光电检测技术以及激光技术等。通过开展这类实验项目帮助学生了解光电专业知识在实际生产生活中的应用领域、光电技术的应用原理和测量方法，提高学生解决实际问题的能力，增强学生的就业竞争能力。⑤

综合设计型实验：它涉及的专业知识内容较广泛，包括光电检测与传感的部分实验，光纤通信的部分实验以及激光技术的部分实验。这类实验内容比较丰富，实验仪器比较复杂，开展这类实验可以培养学生利用所学专业知识解决复杂问题的能力。实验可在老师指导下，由学生自行设计实验方案、实验步骤，并由学生自行实施完成。

通过以上三个层次实验课程的学习，学生学习如何做好实验，掌握研究光电规律和分析光电实验现象的思想和方法，学会分析和评价实验结果，达到激发学习热情、变被动学习为主动学习的目的。由以前教师安排好实验、准备好实验仪器、学生来做实验的状态，过渡到学生在老师的指导下，自己设计实验，自己准备实验仪器完成实验，从而培养和提高学生的综合思维和创造能力。

研究创新型实验：主要安排融合各分支学科和交叉学科的综合创新性实验。特别是突出光电技术与计算机技术、信息前沿科学发展的融合。部分实验项目采用项目式管理模式，题目由学生自由选择，实验时间不受限制，实验室对学生实行全方位开放。由学生自己查阅资料、设计实验方案、选择实验仪器、独立完成实验、撰写总结报告并口头交流，注重创新意识和创新能力的培养，为学生提供发展个性和施展才能的机会。

1.2 实践教学模块设计

本专业的实践教学模块可分为四类，如表1 所示。第一类是基础实验，主要开设在大一、大二学年。这一环节的实验内容主要有计算机语言程序设计、物理实验、数电模电实验以及工程基础训练。这一实验模块主要是学生自己动手进行实物制作，从而提高动手能力。第二类是专业课程设计，包括光电检测与信号处理课程设计、电子线路设计与PCB、光学软件设计、光电子系统课程设计等。课程设计内容与专业理论课知识相衔接，使学生将理论课中学到的知识应用到实践中去。大三年级以后，每学期都开设有专业课程设计环节，而且课程设计的内容逐步与生产实践相结合。第三类是专业综合类实验，包括学科基础实验、光电子学专业实验、毕业设计等。通过这类专业综合实验，来系统训练学生的光电信息专业知识，提升学生的光电信息专业素养。第四类是社会生产实践，包括生产实践、毕业实习等。这类实验包括大学生光电设计竞赛、大学生电子设计大赛、大学生数学建模大赛、寒暑期勤工俭学、毕业实习等。通过统筹安排这些实践内容，使学生尽快了解、认识社会、企业对光电信息专业的实际需求，真正理解专业学习目的，以增加学生毕业后的就业竞争力。

表1 光电信息工程专业实践教学模块

2 实践教学内容的实施

2.1 基础实验

在大二年级之前完成全部基础类实践教学环节，主要是关于仪器、仪表的使用、基本量测量、基本实验技能的训练和基本测量方法等，设计物理、电子学以及计算机技术实验的一些基本实验技能和基本知识点，培养学生的观察能力、分析能力和判断能力。除了传统的演示实验，还包含学生自己动手操作完成的实验，让学生在实验中通过探索获取知识和经验。

通过该实践教学环节，可以使学生具备基本实验技能，学会基本测量仪器的使用，掌握基本的实验方法和经验，为下一阶段的学习打下良好的基础。⑥

2.2 课程设计

课程设计是实践教学体系的重要环节，是理论课程的互补，理论课程中抽象的理论知识可以在课程设计中直观地反映。指导老师根据所学专业课内容给出多个设计题目，学生选择后自己查阅相关资料对所选题目做出课程设计报告。课程设计分布在第2学年与第3学年，这一阶段学生已经有了一定的理论基础及实践基础，可以完成相关课程设计要求。

通过课程设计这一实践教学环节，可以提升学生的思维能力，尤其是锻炼学生应用理论知识解决实际问题的能力。

2.3 专业实验

充分利用现有实验室设备设计专业实验，可将专业实验划分到多个实验室，指导教师在固定实验室指导，学生分组完成规定的实验，有效地克服了实验设备台数不足的问题。毕业设计是教学过程中最重要的实践性教学环节，是本专业学生毕业前的一个重要的综合性实践环节。该实践环节的任务是，通过指导教师对学生有针对性的指导，让学生系统完成选题、文献检索、文献综述、开题、实证研究、论文撰写、论文修改、答辩等各个具体环节，深入探讨专业知识，综合运用专业技能，学会选用合适的研究方法，从而完成毕业论文。毕业设计的目的在于通过这些环节，使学生巩固所学的光电专业知识和各项技能，对培养学生开拓务实的工作学习作风、拓宽专业视野、锻炼专业技能有很好的帮助作用。

2.4 社会实践

社会实践是本专业教学计划中非常重要的实践性教学环节之一，实践形式包括校内实践和校外实践。通过社会实践让学生真正接触、了解社会实际。一方面让学生认识到光电信息专业在社会经济建设中的地位和作用，了解光电信息技术的发展前沿;同时增加学生对光电信息专业的认识和理解，通过本专业知识在实际生产中的应用来巩固所学习的理论知识，培养学生分析和解决工程实际问题的能力;最后通过社会实践让学生熟悉工程技术人员的工作职责和工作程序，学习组织和管理生产的初步知识，培养学生严谨认真的科学态度和严谨求实的工作作风。

3 结束语

根据光电信息工程专业知识结构特点和社会对本专业学生的要求，结合我校实际对光电信息工程专业实践教学体系进行优化，在拓展学生专业知识面的同时，更加注重现代光电信息领域的高、新、尖技术，并且充分利用校内外教学资源，提高学生的综合素质，促进教学改革、科研和产业的发展。

基金项目：三峡大学教研项目（J2014069）

注释

① 中华人民共和国教育部高等教育司.中国普通高等学校本科专业设置大全[M].北京：高等教育出版社，2003：201-202.

② 郁道银，蔡怀宇，葛宝臻，李清，陈晓冬.光电信息工程专业建设的探索与实践[J].光学技术，2007（S1）：293-294.

③ 刘向东，刘旭，刘玉玲.从高等教育的发展到光学工程类专业研究型人才培养方案再调整的思考[J].光学技术，2007（S1）：276-277，279.

④ 刘蓉，侯宏录，陈海滨.电子科学与技术专业实践教学体系优化建设的探索[J].科级信息，2011（19）：198-199.

第2篇：教育理论基础知识大全范文

的认识程度，进而影响到学生整体知识结构的建构，影响到学生思

维能力的生成、发展和提高。笔者认为，构建“知美、悟理、评研”教

学模式能有效地提高中学物理概念课的教学效益。

一、理论依据

1．“乐美”学校文化理论

“乐美”学校文化中“乐美”的“乐”就是“乐学乐教”，“美”就是

“审美、立美”。“乐美”学校文化就是以“乐学乐教”促进学生发展为

核心的学校办学价值取向，开展“审美、立美”有效教育教学活动，

营造“成功”、“创造”为主旋律的学校人文环境和自然环境为载体

的校园学习生活方式，以此体现人的文化素养整体提高。

郑其恭教授对“乐美”学校文化研究后认为，“乐美”教学的涵

义是教师和学生在乐美教学理念的引领下，以认知为基础，以情感

为动力，以审美为手段，以思维为核心，以知识的内化和外显为中

介而协同开展的教学活动。而“乐美”教学的实质是融认知与情感、

认知与审美于一体的知、情、意、行互动的培养人的实践活动。并提

出“乐美”教学流程(程序)和板块(环节)一般参照的范式是：“引

起”(启动学习)――“认知”(意义建构)――“拓展”(迁移创新)

――”反馈”(成功体验)。

2．建构主义(constructivism)理论

学习的建构主义理论(constmctivist theories of learning)的核

心观点是：学习者要想获得成功，必须自己去发现和转换复杂的信

息。建构主义理论将学习者看作是不断地用新信息去检验已有的

旧经验，并且当旧经验不再适用时，修改旧经验。建构主义学习理

论关注的是如何以原有的知识经验来构建知识以及知识构建过程

中的主动性、创造性等问题。在建构主义理念下，教师是学生学习

的“辅佐者”而不是“主宰者”，教师帮助学生发现意义，而不是一言

堂或者控制所有的课堂活动。

建构主义学习观为构建乐学课堂下的物理概念教学模式提供

了充分的理论依据。这一理论至少告诉我们两点：一是学生不是一

张“白纸”，他们是带着自己已有的经验进行学习的；二是只有学生

自己积极参与的学习活动才能真正取得进步；三是教师的作用是

“帮助”，而非原有意义上的“教”。总而言之，在乐学课堂下的物理

概念教学模式中，学生是主体，他们的参与必须充分，这样他们的

知识建构才能成为可能。

二、“知美、悟理、评研”教学模式的操作流程

1．“知美、悟理、评研”教学模式操作实施的预设目标

“乐美”学校文化倡导“审美立美”的教学手段。在物理概念课

的教学中，我们应当从“物”――事物的本质、表象、变化当中寻求

“美”，让学生从中获得愉快的、美好的享受，以此走人乐学物理概

念(名词)的情境中。学生一旦进入美好的学习状态，就要创造条

件、创设机会、提供空间让他们去活动、去体验，去感悟事物当中的

“理”――事物存在的、运动的、变化的规律和原理，实现意义的建

构。这一过程有观察、实验，并获得必要的感觉、知觉，以此形成一

定的观念，并且通过分析、比较、综合、归纳、想象等思维活动，最终

得以区别出个别与一般、现象与本质，把一些事物的本质的、共同

的特征集中起来加以概括而形成概念。最后，以评价和研讨的活动

形式加深对物理概念的理解和应用，转化为学习能力的提升。

2．“知美、悟理、评研”教学模式操作实施的主要设计程序与操

作流程

为方便表述和实践操作，以下将教学模式的各个操作程序与

相应的操作流程分别论述。

(1)知美。即引导学生去审视与概念相关的物理学之美，并因

此而受到启迪、激发学习动机、进入意义预构状态。科学的对象首

先是自然世界。科学美的实质在于反映自然界的和谐，科学(科学

实验、理论、公式)之所以美，首先在于它能够把握客观实在，反映

自然界的内在和谐。爱因斯坦曾指出：要是不相信我们的理论构造

能够掌握实在，要是不相信我们世界的内在和谐，那就不可能有科

学。自然的和谐与统一决定了科学理论的和谐与统一，是大自然的

和谐之美决定了科学理论的和谐之美。有人将科学美的形态可分

为科学事实美、科学理论美和科学实验美。科学研究者们从审美而

知美，或因此得到某种启迪，或因此进行科学的预构，或激发了他

们深入探究科学的动力，最终有所造就。杨振宁教授就盛赞物理学

的美，他说：“牛顿的运动方程、麦克斯韦方程、爱因斯坦的狭义与

广义相对论方程、狄拉克方程、海森伯方程和其他五、六个方程是

物理学理论架构的骨干。它们提炼了几个世纪的实验工作与唯象

理论的精髓，达到了科学研究的最高境界。它们以极度浓缩的数学

语言写出了物理世界的基本结构，可以说它们是造物者的诗篇。”

并在演讲的最后感叹：“可是这些都不够，都不够全面地道出学物

理的人面对这些方程的美的感受。缺少的似乎是一种庄严感，一种

神圣感，一种初窥宇宙奥秘的畏惧感。我想缺少的恐怕正是筹建哥

德式(Gothic)教堂的建筑师们所要歌颂的崇高美、灵魂美、宗教美、

最终极的美。”

因此，在物理概念教学中我们应当引导学生去发现其中的美、

审视当中的荚、享受物理学所带来的美，进而激发他们的学习动

机、调动其学习积极性，并让他们在美的享受中受到启迪，带着乐

学的情绪进入下一阶段的探究、体验活动。

“知美”的操作流程如图2：

“阅读观赏”环节：学生阅读或观赏教师提供或指引的审美素

材，以此获得初步的感性认识。

“发现美”环节：当学生已有前一环节的初步认识基础时，教师

要进一步引导学生去发现当中美的因素，并认识到引入某一物理

概念的现实意义。

“审视美”环节：审视是获得认同。学生只有经过有深度的审

视，才能真正认识到物理概念中蕴含的美。这一环节教师的点拨将

极其重要。

“共享美”环节：这是多边互动共享各自发现与认识的环节。让

学生将自己的认识用语言表达出来，并与其他同学进行一些思辨

性的讨论，有利于“获得启迪、意义预构和激发动机”。这一环节教

师与其他同学要学会共享他人的发现和认识。

(2)悟理。即通过设计多种形式的学习活动让学生去参与和体

验，据此感受和领悟物理概念的内涵与外延。这是形成概念的核心

环节。广州市荔湾区教育局教研室张晓红老师在教师培训会上经

常说：“物理悟理，悟物穷理，理在物中，理在悟中。”这是实践中得

出的真知，也是有理论依据的。《礼记・大学》有这样一个说法：“致

知在格物，物格而后知至。”明朝唯物主义思想家王夫之认为，“格

物”是从事物、经验中求得道理，“致知”是由思辨推理的方法求得

道理。并指出两者的关系应当是：“非致知则物无所裁，而以丧

志；非格物则知非所用，而荡智以入邪。二者相济，则不容不各致

焉”。(王夫之《读四书大全说・大学》)

因此说，“悟理”是物理概念教学的一个重要环节。在物理概念

教学中简单地直接将名词告诉学生的做法既没有“格物”，也没有

“致知”，学生没有经过必要的体验活动，也没有经过必要的思维活

动，也就不能从本质上理解和领会物理概念的内涵与外延，在实际

应用中必将错漏百出。

“悟理”的操作流程如图3：

“自主探究”环节：是学生为认识概念而进行的自主学习，它可

以是实验探究形式的，也可是理论探究形式的，甚至可以是以观察

为主的多种形式相结合的。当然，这些活动离不开教师所创设的情

境或物质条件。这一环节就是“格物”。

“互动合作”环节：是学生在自主探究而获得对概念的一般认

识后与同伴的交流与合作，这是合作学习。所谓“一人见解短，诸人

见解长。”学生将自己的所猜、所见、所想……拿出来与同伴探讨可

以加深对概念的认识和理解。

“成果评估”环节：是学生通过两环节的学习，经过对自己(小

组)的探究活动再次审视、评判、归纳和概括后再次拿出来供同伴

评估的一种合作学习活动，以上两个环节合称为“致知”。

“立美建构”环节：这是师生参与的归纳与概括活动，是对前期学

习活动的一次提升。这是对美的素材的一次深层次认识。学生由此积

累成功喜悦，生成乐学情感，最终促成学生对物理概念的建立。

(3)评研。对概念的再认识能有利于学生从多角度、全方位地

掌握和应用概念。“评研”环节就是为所学物理概念再认识而设计

的。“评研”的理论基础来自于郭思乐教授的“新错误观”：“儿童获

得的东西，有许多是在他们自己的探索之下获得的。这种探索需要

一个过程，当然也会犯不少错误。正是在克服错误的过程中，儿童

获得了真知。”“评研”活动不简单停留在“写”，更注重“说”――即

多方互动的“评价”和“研讨”。

“评研”的基本操作流程如图4：

“独立解题”环节，由学生独立完成教师设计和布置的习题或问

题，而老师则在巡视过程中针对学生个体答题隋况进行解题指导。

“小组研讨”环节，学生解题完成后在学习小组内部进行解决

问题过程对比、答案比较、解法优化研讨等活动。而老师的任务是

在巡视过程中耐心倾听、细心发现、适当点拨。

“小组讲评”环节，以学习小组为单位走上讲台对本小组解题

情况(包括思路、方法优点、过程分析、答案修正)向全体学生进行

讲评。而老师的任务是在学生讲评的过程中耐心倾听、细心发现、

适当点拨。

“全员评研”环节，以学生为主体，老师适当参与的方式对各小

组解题情况进行点评和提出个人意见或疑问。

“概念再认识”环节，以学生为主体，教师适当参与的方式总结

运用概念解决问题的方法、解决问题所适用条件和规律等，并可对

“母题”作适当的变化和延伸，以此实现对概念的再认识。

三、“知美、悟理、评研”教学模式操作实施中应当注意的问题

1．关于“知美、悟理、评研”教学模式的变式

笔者认为，同一类别的物理概念的教学模式相近，而不同类别

的物理概念的教学模式会有所不同。因此有必要对物理概念加以

区分。在实践中，对物理概念的分类有不同的方式，如按概念的定

义方法、按概念的描述对象、或按概念反映的特征等都可以将物理概

念进行分类。如按物理概念所反映的物质特征将物理概念分为以下

四类：

第一类是反映物质属性的。第二类是反映物质及其性质的。第

三类是反映物质间相互作用关系的。第四类是一些描述物理现象

的名称。

粗略地说，第一类物理概念具有典型的内在美或共性美；第二

类物理概念与第一类概念相关地有共性之处的个体独有的个性

美，并且由于定义方式上的特点而具有定义式上的对称美；第三类

物理概念由于相互作用时由非平衡到平衡的过程而反映出平衡

美；第四类物理概念因运动或变化而具有动态美。由于不同概念所

蕴涵美的特征有所不同，在教学中进行引导、点拨、审视、感受等活

动时的方式、方法也会不同。

2．对学生进行审美活动时获得的感性认识结果要有清醒的认识

审美作为一种主客体统一的活动，有其共性也存在着个性。因

为不同个体从客观的角度全面地看问题时，并没有完全一样的事

物。所谓“一千个读者就有一千个哈姆莱特”。大千世界五光十色、

绚丽多姿，时代、民族、、社会经济政治文化、风俗等等，无

不给人们的审美活动印上自己的烙印，而人们自身的素养、经历、

个性、兴趣爱好以及利益关系等，也同样影响着人们审美活动的进

行。虽然中学生的审美背景相对单纯，但学生对物理概念进行审美

活动所获得的结果也是有所偏差的。因此，作为教师应当对此有清

醒的认识。我们应当做到以下两点：一是要承认个体的差异，承认