在實踐中對“工程光學”課程教學改革的探索

在實踐中對“工程光學”課程教學改革的探索

文/徐雅琪

摘要：“工程光學”作為測控技術與儀器專業的一門必修課，具有工程性、實踐性強等特點，優化“工程光學”課程教學可以提高學生的實踐和創新能力。但是由于“工程光學”理論性強、概念抽象、內容較多，使得課堂教學難免乏味，給教學帶來了一定的難度。本文針對我校應用型的人才培養模式和我院測控技術與儀器專業學生的特點，通過在實踐中探索，對課程的理論教學與實驗教學內容等方面進行了若干教學改革。收到了不錯的效果，激發了學生的學習興趣，提高了學生的工程應用能力和綜合素質。

關鍵詞：工程光學;教學改革;教學實踐

作者簡介：徐雅琪(1989-)，女，陜西省西安市人，現任教于西京學院，控制工程學院，研究方向：光電檢測。

中圖分類號:G642

文獻標志碼：A

文章編號：2095-9214(2015)09-0095-02

測控技術與儀器專業是電子、光學、精密機械、計算機的融合，隨著光電技術時代的到來,以光學為基礎的新課題不斷出現，“工程光學”作為本專業的必修課，其重要性不言而喻。本課程共分兩篇:幾何光學和物理光學。前篇由光的直線傳播理論貫穿,主要研究光的傳播規律和光學系統成像原理。后半部分的物理光學以光的波動性為主要研究對象，從電磁波理論和傅里葉分析兩個角度，研究光的傳播、干涉、衍射、偏振等性質。從課程性質和內容上看，“工程光學”是一門工程性、技術性和實踐性都很強的課程，而其理論性強、概念抽象、內容較多，使得課堂教學難免乏味，給教學帶來了一定的難度。因此，對下針對教學實際，對上響應國家和學校“應用型人才培養模式”的培養計劃，我校控制工程學院教研組在實踐中開始對“工程光學”課程進行教學改革，改革的主要目的是提高課堂效率，重點培養學生的工程應用與實踐能力，提高學生的綜合素質。

1.教學內容的改革

上文提到該課程教學內容分布多,涉及面廣，公式推導復雜且具有一定抽象性。為了使單元課時的教學內容,既包含必要的基礎理論,又能使學生了解當下前沿課題并保證學生掌握知識的應用能力,教師就不能局限于教材,要形成一套易于課堂教學表達的知識結構體系。

(1)隨著我校目前向應用型大學發展的前景，及“一體N翼”培養方案的實施，經教研組老師研究，對教學內容和學生自身的特點作了如下調整。首先修善教學大綱,原有的教學大綱課時量較多，主要側重理論方面，但本課程開設在大三第二學期，學生已具備一些相應理論基礎，于是在原有教學大綱的基礎上,參照國內高等院校該專業，根據教育部的專業規范和我們的課程體系,在教學過程中,略去第5章“光度學和色度學基礎”、第12章“導波光學基礎”及第13章“光的量子性”等的一些重復內容,適當增添了偏應用的現代光學、還有體現本學科專業特色的一些前沿知識，從而使其既有本專業、本學校的專業特色,又緊跟光學知識的前沿,讓學生能夠了解現代光學發展的最新科技成果。

(2)重視基礎理論,適當減少繁雜的數學推導。“工程光學”課程中需要理解記憶的公式很多，尤其涉及物理光學的部分，有些學生會在學習的過程中望而卻步。課堂的時間有限，教師在課堂上應注重原理、定律的復習引導,適當減少繁雜的數學推導,強調概念的物理意義及其應用，不可舍本逐末。淡化公式推導,學生學起來也會相對輕松，這樣也能使學習效果事半功倍。

(3)改進成績評定方法

既然要培養應用型，工程型人才，那么學生的成績就不能單純地以一份期末試卷作為評定標準,學習的目的是要培養學生的學習主動性,自學能力和動手能力。所以課堂上不能延續老師講學生聽的模式，應多增加互動環節，讓老師看到學生的學習主動性，通過課堂提問、課堂練習和課堂討論的形式,及時考察學生對知識的掌握程度、實際應用能力,分析和解決問題的能力,并結合實驗課程，注重過程評價，使考試成績更好地為素質教育服務。

2.教學條件的改革

(1) 運用現代手法，使傳統教學與多媒體課件相結合使用。前文提到“工程光學”課程具有抽象性及枯燥乏味的特點，為了提高學生的課堂興趣，我院教研組老師根據修繕后的教學大綱編制了相應的“工程光學”多媒體教學課件，多媒體課件能夠借助顏色、圖像、動畫調動學生的注意力，將抽象的教學內容形象化，圖文并茂的展示授課內容，從而加深學生對關鍵知識點的理解和記憶。同時多媒體能夠課外制作，無疑節約了課堂板書的時間,尤其對于新教師，能夠大幅度擴展單位學時的授課信息量,從而有效提高了課堂效率,但是在具體的教學過程中,多媒體課件也不能完全代替傳統的教學方法,兩者要有機結合,融教學內容的知識性、基礎性、新穎性、趣味性為一體。

(2)建立網絡教學平臺。網絡如今已是無處不在，對于學生而言，如果能將課堂網絡化，對學生加以引導，那么網絡課堂提供的形式多樣的學習環境對學生是受益無窮的,老師可以自由安排時間和學生在網絡平臺互動，進行答疑，學生可以在課后時間利用該網絡資源預習、自學、復習、提交作業，這樣的學習能很好地提高學生學習的自主性和能動性。我校已于今年8月建成網絡平臺，實現數字化教學，本課程目前完成了電子教案，電子課件，實驗視頻錄制，課程錄制正在進行。

3.教學方法和教學手段的改革

(1)開展啟發討論式教學。采取由問題帶動教學的方法。學習是為了掌握知識，解決實際問題。為了考察學生的掌握情況，就要在課堂上體現出學生的主體地位。教師可以把知識點串聯起來,用此知識點是為了解決什么樣的問題而提出的這樣的形式引入，調動學生的求知欲，并與實際問題相結合。課堂上則體現出以教師為主導,學生為主體,媒體為核心的教學原則，進而有效的提高教學效果。

(2)實驗項目優化

過去工程光學實驗教學學時較少，實驗項目內容多采用驗證型實驗，甚至一些實驗項目與大學物理中的光學部分重疊，這不僅浪費了課堂時間，也體現不出培養光學專業學生的特色。為了改變這種狀況，我院教研組的教師專門制定了相應的實驗大綱，課堂的實驗學時為16學時，教學重點放在學生實際動手能力的培養上，增加了綜合性實驗和創新性實驗的比例及難度,意在提高學生的綜合思維和創造能力。

4.結語

上述教改手段都是本人和我院教師在實際教學實踐中摸索出來的,使教學質量得到了一定的改善。總之，經過對“工程光學”課程的教學改革，我校優化了該課程的教學內容，改善了實驗環境，開發出了優質的實驗教學項目，提高了光電光學實驗室實驗儀器的利用率，采取一定的教學方法和教學手段，使學生的工程應用能力和綜合素質得到了提高。同時，通過該課程的教學改革，提高了課程教師的理論教學和實驗教學水平，提升了教師的教學技能，為今后創建工程光學精品課程奠定了良好的基礎。

(作者單位：西京學院)

參考文獻:

郁道銀,談恒英.工程光學.北京:機械工業出版社,2006.

張建寰，顏黃蘋，黃元慶.突出“實踐”特色建設工程光學精品課程[J].高等理科教育，2009(2):108-111.

蔡懷宇,郁道銀,李清.“工程光學”國家精品課程的建設與改革.高等理科教育.2006(2):38-40.

柏俊杰，張小云，吳英．面向工程應用的工程光學教學改革與實踐．重慶科技學院學報，2012，(13):186-188.

武旭華,肖韶榮,張仙玲．“工程光學”教學改革初探與實踐.電氣電子教學學報，2009，(31):35-37.