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成果解决教学问题的方法
针对光电信息类课程建设的痛点与难点,团队自2017年起开启了对光电信息类课程教育教学方法改革的全方位探索。经多年“德育为先、以研促教”地深耕细作,构建了“三聚焦一引领”的光电信息类课程智慧教学新范式,在研究生培养方面取得了诸多成就,其建立的教学方法和体系在大批兄弟院校得到了推广,为社会输送了大批高质量研究生,具体方法包括三个方面:
(1) 铸魂固基并举,构建光电特色课程思政体系
以科技自立自强为核心,引领构建“党建铸魂×专业筑基”的光电信息类课程思政教育方法体系,精心打造具有光电专业特色育人体系,在大国竞争与信息强国建设中培养和铸就研究生的担当、奉献、实干和创新精神。
① 组织高质量党建活动,增强研究生的家国情怀与责任感
与学院、系所党支部合作,结合光电信息学科与行业应用关联紧密的特点,通过组织研究生参与走访实践、技术研讨等形式多样的高质量党建活动,形成逐层育人体系,提升思政素养,培养科技报国担当。
② 以实例和故事为载体,融合思政与专业教育
从光电子信息学发展历程到光电领域核心技术攻关,以“引实例、讲故事”的方式,破解思政教育与专业技术“两张皮”难题,关注国情教育、强化道德价值观教育,形成“课程门门有思政,教师人人讲育人”的生动局面,将知识传授、能力培养与思政教育有机统一,形成光电特色价值观引领体系。
③ 打造开放包容培养体系,提升家国情怀与全球视野
以党建和课程建设为契机构建“青年教师+研究生+留学生”三位一体国际化教育体系,营造开放包容环境,培养具有家国情怀和全球视野的专业人才。一方面提供团队青年教师和研究生国际交流学习机会,提升师生的国际化素养;另一方面强化留学生专业教育,让他们讲好中国科技故事。
(2) AI赋能引智聚力,打造光电课程育人闭环机制
面向光电信息基础与前沿,构建“N+X”课程体系,设计“培养方案-课程建设-课程评价-效果反馈”全闭环AI自学习教学机制,持续改进人才培养效果。
① 构建“N+X”课程体系,融合基础理论与前沿进展
结合课程教师团队科研特色,以研促教形成《高速光纤通信》《光电传感技术》《非线性光纤光学》《数字信号处理》等N门光电信息理论课程;深挖科研资源,广泛邀请学界及产业界著名学者做前沿报告,实现课程体系基础理论与前沿进展的有机融合,构建“N+X”的光电信息类课程体系。
② 自建AI专业大模型,重建光电信息课程知识网络
依托国产通用大语言模型以及团队在光电信息领域积累的海量语料资源,打造光电信息教育垂直大模型,整合串联知识点,打破知识孤岛效应,重建知识体系网络;引入学科前沿,融合知识点与应用,提升学生知识点掌握和应用能力,激发学习热情。
③ 循环改进,创建光电信息全闭环教育教学机制
积累总结光电信息类课程改革实践中的成果,形成丰富的语料输出,持续完善智慧教学智能体;全面推行光电信息类课程建设工作,建立“培养方案-课程建设-课程评价-效果反馈”全闭环教学循环机制,借助AI辅助教学能力,进行课程教学效果的动态评估,不断调整和改进教学内容、方法和形式,持续改进人才培养效果。
(3) 研教融通共进,打造“锟森”光电仿真创新实践平台
自主研发“锟森”光电信息类课程仿真教学软件,跨越实践教学高门槛障碍,在实践锤炼创新本领。
① 自研“锟森”仿真软件,构建光电信息类课程仿真教学案例库
团队自主研发了“锟森”光电信息仿真软件,以科研中的实际问题为牵引,鼓励研究生将科研中光电信息知识点转为教学仿真案例,从资源使用者变为建设者,完善教学案例库,发挥师生协同优势助力智慧教学。
② 理论实践齐头并进,用虚拟仿真手段提升实践与创新能力
使用自研“锟森”软件开展虚拟仿真的实践教学,让学生在仿真操作中掌握理论知识,并通过分析仿真与理论的差异,推进启发式教学,实现理论与实践教学同步提升,增强学生的理论基础及创新和实践能力。
③ 校内校外推广共举,完善光电信息课程实践教学新模式
团队内建立协同机制,定期研讨,稳步推进以“锟森”虚拟仿真平台为核心的光电信息课程实践教学改革,开发标准化仿真教学案例资源。同时,与兄弟院校交流合作,推广虚拟仿真教学模式,共建完善平台功能,促进光电信息智慧教学新范式的全面推广。
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