工程光學課程教學改革的探索與實踐

【摘 要】工程光學是我校測控技術及儀器和光電信息科學與工程兩個專業共同開設的一門專業基礎課，該課程知識涉及面廣、結構復雜，既具有理論性，又具有技術性和實踐性。基于我校的人才培養定位和專業培養目標，對課程教學進行一系列改革與實踐，包括課程教學內容、教學手段、教學隊伍、教材及考核體系等。本文對這些教學改革的成果進行總結，并分析存在的問題及不足。

【關鍵詞】工程光學 教學改革 教學手段 教學隊伍

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）36-0039-03

工程光學是光電信息科學與工程、測控技術及儀器等專業的專業基礎課，其教學質量的高低對于專業建設和人才培養具有非常大的影響。北京信息科技大學在測控技術及儀器和光電信息科學與工程兩個專業都開設了這門課程。這兩個專業都是光學、機械、電子、計算機等幾個學科相互交叉、相互融合的專業。而光學是信息獲取和處理的重要手段，本專業的本科生需要掌握一些基礎的光學知識，如光的成像理論、光的電磁理論、光的干涉與衍射特性及應用等，工程光學這門課程正是為滿足這樣的教學需求而開設的。

作為北京市屬普通高校，學校始終將培養應用型專門人才作為學校人才培養的主要目標。在這樣的人才培養定位的基礎上，各個專業的培養方案進行了調整和完善，在課程體系中增加了較多的實踐環節，同時對于一些理論性較強的基礎課程，也有更多的實踐環節來支撐課程教學，將理論與實踐有效結合起來，使學生學以致用。在這樣的指導方針下，對工程光學課程在教學內容、教學方法、教材等多個方面進行了一些卓有成效的改革，并取得了一定的成果，教學質量得到了很大的提升，教學效果得到了學生的普遍好評。

一 探索與實踐成果

1.修訂教學大綱

教學大綱是課程教學的綱領性文件，決定了課程以何種形式開展。我們依據人才培養的定位和專業培養目標，對課程的教學大綱進行了修訂。首先，我們綜合考慮課程之間的知識銜接，對課程內容進行了增刪，對于在大學物理等課程中已經講到的基礎知識，在本課程中將減少教學學時或不再講，一些比較抽象難懂的知識點也不再講，而是改為課外閱讀和自學內容，學習有余力的學生可以自行學習，重點講基礎知識和典型應用，注重傳統和現代的結合，注重前沿知識的介紹。其次，我們在光電信息科學與工程這個專業培養方案的制訂過程中，將工程光學（96學時）拆分為應用光學（56學時）和物理光學（40學時），內容也增加了，為本專業學生的后續課程學習提供了更多的支持。我們還開設了一門專門的光學實驗課程現代光學實驗，在這個實驗課程中，設計了多個綜合性的實驗項目，將課程中的多個知識點融合在一起，放在某些特定的實驗項目里進行驗證分析，效果非常好。而且我們進一步注重在課程教學中增加更多技術應用的內容，讓學生更多地了解知識的實際應用現狀，以及存在的問題和不足。我們也鼓勵學生通過課外閱讀資料，總結某些應用技術的發展現狀，并提出自己理解的技術改進方案。

2.建設教學隊伍

教學質量的提高很大程度上取決于教學隊伍的建設水平。對此，我們非常重視教學隊伍的建設。首先，我們組成一個5人教學小組，包括3名副教授、1名講師和1名高級實驗師，共同承擔課程教學。在教學過程中，大家相互合作，參與每個教學環節，但各自有所側重，有人重點負責課程實驗，有人重點負責課堂教學，還有人重點負責與本課程相關的課外實踐項目。在這樣的相互合作過程中，每個人的教學能力都得到了提升。其次，我們還創造一些條件，支持教學隊伍里的老師參加各種培訓和交流活動，讓老師與國內一些知名院校的老師進

行探討，了解一些最新的教育教學理念和方法，并用于本課程的教學改革與實踐。近5年，本課程小組參加相關教學培訓和交流活動20余次，與國內很多教學團隊建立了合作關系，為我們的發展和提高創造了非常好的外部環境。

3.改進教學方法

我們堅持與時俱進，不斷改善教學方法，以適應新的教學需求。首先，更多地發揮多媒體教學的優勢，在課堂教學過程中展示更多豐富的內容，通過精美圖片、精彩動態視頻等形式展示課程的基本概念和應用，吸引學生的注意力，提高學生聽課的興趣，同時讓一些晦澀難懂的概念理解變得輕松。其次，注重課外教學，建設網絡教學平臺，讓學生能在課外時間利用這個平臺進行自我學習，這是課堂教學非常有效的延伸，得到了學生的普遍歡迎。

4.加強教材建設

目前，有很多工程光學的教材，這些教材的側重點都有所不同，但還沒有比較好的面向應用型人才培養的教材。我們一直在探索自己編寫教案和講義，并嘗試在將來出版有自己特色的教材。這個工作涉及的內容較多，需要查閱很多的文獻資料，并要對這些資料進行甄別挑選，然后編寫到講義里去，雖然花費了很多時間，但使用的效果還不錯。我們還要繼續完善講義的內容，力爭早一些完成教材的初稿，讓更多的學生受益。

5.開展課外科技活動

課程學習不應該局限于課堂和實驗室，還應該有更廣闊的空間，特別是工程光學這種具有很強實踐性的課程，應該創造一些機會讓學生深入工廠、深入市場，理解技術的發展和應用。一方面，我們鼓勵學生利用網絡資源，更多地了解典型的光學技術的發展歷史、現狀和應用潛力，培養他們的興趣；另一方面，我們組織學生參觀一些展覽，例如每年都舉辦的國際光電展、醫療儀器展覽等，讓學生在與廠家的溝通交流中，了解技術的應用和發展潛力，拓展學生的視野。與此同時，我們還組織學生申報大學生科技創新項目，3～5人組成一個小組，自擬題目，提出研究內容和研究目標，在導師的指導下，自行開展項目研究。這樣的形式有利于學生提出問題、分析問題和解決問題能力的培養，也能培養他們與人溝通協作的能力。這樣的科技活動已經開展了4～5年，效果很好，在項目研究過程中，激發了學生學習知識的動力，對工程光學課程的開展也提供了很多支持。我們也定期組織學生參觀本行業有影響力的一些工廠，讓他們實地了解技術的發展。

6.完善考核體系

在進行一系列教學改革的過程中，我們也對課程考核進行了一些改革。課程考核是評價學生課程學習效果的重要環節和關鍵指標，因此需要給予足夠重視。過去，我們對課程考核的處理過于簡單，考核成績主要分為平時成績30%和期末考試成績70%。考試成績很大程度上取決于最后的期末考試，依靠試卷來評價學生的學習成績是不充分的，也是不全面的。因此，需要建立一個更為科學、系統、全面的課程考核體系，我們為此做了一些嘗試。將課程成績分為三大部分：課程參與度成績、課外學習成績和期末試卷考試成績。課程參與度成績主要考核學生參與課堂學習、參與課外科技項目以及在這些活動中的積極性和參與貢獻，占總考核成績的30%；課外學習成績主要包括課后作業和思考題的完成情況，課外科技項目的完成情況以及網絡教學的自我學習情況，占總考核成績的40%；期末試卷考試成績就是傳統的期末考試，占總考核成績的30%。基于這樣的考核體系，學生的成績主要取決于平時的努力程度，而不是期末考試，這樣更有利于學生能在整個學習過程中保持注意力，將心思放在平時的教學過程，而不是考試前幾天的突擊沖刺。這樣的考核體系還處于初步的試驗階段，最終的效果還有待于進一步的觀察分析。但從目前實施的效果來看，學生比較歡迎，學習的投入也較以往有很大的變化。目前，我們正在嘗試將期末考試拆分為期中考試和期末考試兩個部分，進一步體現“平時學習，平時考核”的這一考核體系思路。

總之，我們在過去幾年以學生為本，大膽創新，在工程光學的教學上進行了很多改革與實踐，教學質量有了較大的提升，學生的學習成績也有了明顯的提高，教學效果令人滿意。

二 問題與不足

當然，在改革實踐的過程中我們也發現了一些問題，還有很多需要改進和提高的地方。

首先，要進一步加強師生互動。不論是在課堂教學過程中，還是課外的科技活動和網絡教學過程中，師生互動都是非常重要的。但是目前來看，師生互動的程度還不夠，也沒有創造一些機會來加強師生互動。教師平時的事情比較多，學生平時也有很繁重的學習任務，彼此很難有足夠的時間進行面對面的溝通和交流，這在一定程度上影響了教學效果。

其次，可適度開展雙語教學。全球化的背景下，在教學的過程中應該培養學生的全球視野，進行雙語教學是實現這一目標的有效手段。通過雙語教學，可以掌握本課程相關的專業術語和表達方式，增強閱讀英文文獻資料和經典專著的能力。

再次，將課堂教學和課外實踐活動有機地結合起來。課堂上講了很多基礎理論和基礎知識，甚至做了很多推導運算，也介紹了一些技術應用。但是這些知識如何用于指導具體的課外科技項目呢？這是需要認真思考的一個問題。

最后，在教材、考核體系、教學內容等方面仍有需要完善的地方。

三 總結

經過幾年的教學改革，我們取得了很多成績，也獲得了一些經驗和教訓，總的結果是令人滿意的，這堅定了我們繼續進行教學改革的信心。我們會繼續努力，在實踐中不斷摸索，以學生為本，將工程光學課程建設得更好，為專業建設和人才培養做出更大的貢獻。

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〔責任編輯：龐遠燕、汪二款〕