“物理光學”課程教學改革探討

沈 驍

（南京郵電大學電子與光學工程學院微電子學院，江蘇 南京 210023）

0 引言

近年來，隨著國家對教育教學資源的大力投入和教學改革的加速推進，基于慕課等形式的線上教學模式獲得了飛速的發展，眾多學?；诒拘５木氛n程、主干課程紛紛推出慕課、微課堂等各種形式的在線教學視頻[1-3]。主講教師一般教學經驗豐富、講解清楚細致、視頻錄制精美，因此給學生提供了一種優質學習資源。特別是隨著2020年一場新冠肺炎疫情的到來，直接加速了線上教學模式的實踐，使得學校、教師、學生三方主體都進一步適應了線上教學模式[4-6]，在這一新形勢下，采用“線上+線下”相結合的教學方式將是一種有益的改革方向。

物理光學課程是光電子、光通信、光信息等學科領域的重要基礎課程之一，該課程從電磁場理論出發，研究光波在各向同性和各向異性媒質中傳播時所產生的各種物理現象，包括光的反射、折射、干涉、衍射、偏振、吸收、色散和散射等[7-8]，是后續激光原理、光電子學、信息光學、光電檢測技術、光纖通信系統、光學實驗等課程的學科基礎。鑒于目前線上教學模式的大力開展，本文提出如下改革建議。

1 物理光學“線上+線下”教學改革建議

1.1 大力發展線上教學資源

線上教育資源主要包括教學視頻、課件、實驗仿真等內容。對于理論課程來說，主要是在網絡上提供教學視頻用于學生在線觀看學習。由于教學視頻可以重復觀看，因此有利于幫助學生查漏補缺，多次學習自己沒有理解的知識點。目前在物理光學課程方面，國內哈爾濱工業大學、北京交通大學、南京理工大學、南京郵電大學等都已經率先在中國大學MOOC網上開展了在線教學，提供了非常優質的視頻教學資源。

由于線上教學時間充裕，為了增加課程內涵，可以補充一些有關新應用、新進展方面的知識點介紹，但這一塊內容并不作為考核要求，只是為了開拓學生的視野和滿足一些要求更高的學生，比如在講到F-P干涉腔時，可以引申到激光器諧振器理論，再到單頻激光器的設計；在講到光柵時，可以多補充一些光柵光譜儀方面的研究進展等。此外，還可以適當補充一些基于光學理論的實驗小視頻，從而讓學生及時的將理論和實驗相結合，加深對理論的理解，也為日后專門開展光學實驗教學打下基礎。

總之，通過多樣化網絡教學資源的開發，不僅可以提高課堂教學內容的廣度與深度，而且還可以提高教學效率和學生學習的便捷性，有利于提高學生的學習效果。

1.2 難點知識課堂補充講解

雖然線上的教學資源精彩優質，但是要合理利用、不能完全依賴于此，教師應該結合專業要求和課程的重點、難點進行課堂上查漏補缺，將重點、難點內容再進行有針對性的講解，同時加強課堂檢查提問，了解學生的學習狀況。比如，在光的干涉一章，可以對多光束干涉和F-P干涉儀等內容進行重點講解；在光的衍射一章，可以加強對多縫干涉和閃耀光柵等內容的重點講解；在晶體光學一章，可以做一些三維幾何模型用于課堂上展示，從而可以提高教學的直觀性，便于學生理解相關抽象概念。通過線上與線下相結合模式，線上教學彌補了課堂教學的時間限制，線下教學彌補了線上教學的互動性欠缺，兩者互相補充，相得益彰，既保證了學生的學習內容的全面性，又可以利用有限的課堂時間詳細講解重點、難點內容。

1.3 加強習題講解

對于采用“線上+線下”相結合的教學模式后，最需要關注的是學生的學習效果，因此教師需要加強學習效果的檢查，包括課堂提問、布置課后作業、加強習題講解和小測驗等。這些工作全部計入學生的平時分，從而提高學生的關注度和積極性。教師可以對這一環節進行專門設計，具體可以包括以下環節：第一，每節課針對普通的概念、定義、公式等進行一定數量的學生提問，及時糾正錯誤，從而對全體學生起到復習效果；第二，布置一定數量的課后作業，作業內容盡量包括所有教學知識點，從而讓學生通過習題訓練加強對知識點的掌握；第三，抽取一定重點、難點、易錯題型作為例題，教師在課堂上詳細講解，從而提高學生的解題能力，為他們日后的考研、從事相關工作打下良好基礎；第四，每章學習結束后進行課堂小測驗，對知識點來一次查漏補缺，既可以檢查學生的學習效果，也提高了平時分的客觀性、權威性，進而激發學生學習的積極性。

1.4 做好答疑安排

為了進一步提高學生的學習效果，還需要給學生安排一定的輔導答疑時間，畢竟每位同學的理解能力有所差異，有時候需要教師更細致的講解。因此，有必要安排每周1～2節課的輔導答疑時間，學生可以就自己不懂的問題單獨請教教師，也有助于教師了解哪些知識點難以理解，從而也將對教學形成正反饋作用。

1.5 做好平時分制度設計

基于“線上+線下”相結合形式的教學模式，最擔憂的是學生采用掛機模式，逃避聽課，這就需要加強線上教學管理，實時監督，比如不定時點名，隨時抽查提問，或者采用集中時間固定地點進行線上教學，教師可以通過視頻監督每位學生的學習情況等。但最好是能做到配套的教學制度建設，比如設計更有效的平時分考核機制，來激發學生的學習主動性和保障學習效果。同時提高平時分在期末課程考核總分中的比例，比如達到60%左右，這樣可以更加體現學習過程，學生會更加重視平時學習的參與度。

1.6 避免副作用

線上教學資源是一把雙刃劍，利用的好可以促進教學，利用的不好也會產生副作用。比如在學生的潛意識里，總是認為教學視頻可以隨時觀看學習，從而自制力較差的學生聽課不太專心，對學習也沒有緊迫感，從而落后于教學進度。如何避免這一潛在副作用，則需要對視頻資源訪問次數進行設限。這樣便可以在思想上最大限度地消除學生的懈怠心理，避免相關副作用的產生。

2 結語

本文在當前網絡教學興起的新形勢下，針對物理光學課程，提出了“線上+線下”互相結合、互相補充的教學模式。首先分析了線上教學模式的優點，可以提高課堂內容的廣度和深度、教學時間長度不受學時限制、便于學生學習等。其次闡述了線上教學的不足之處，并給出了相關解決建議，包括重點知識點課堂講解、習題訓練、課后答疑、平時分制度建設等，特別是提出了網絡教學的潛在副作用及其應對辦法。通過本文的分析，希望對物理光學課程采用“線上+線下”的教學模式有所幫助。