《應用光學》課程建設探索

賈鑫

摘要：《應用光學》是光學工程、光電信息科學與工程、通信工程等專業的專業基礎課，知識點繁多、光路復雜，需要極強的理論聯系實際的內容。因此，課程建設、教學需要不斷地探索。本文指出了在課程教學過程中的若干問題，在教學理念、教學內容、教學方法以及教學評估等幾個方面進行了課程建設的思考與探索，充分調動學生的學習主動性和積極性，獲得了一定的教學改革效果。

關鍵詞：應用光學，課程建設，教學

中圖分類號：A 文獻標識碼：A 文章編號：（2022）-10-

一、前言

《應用光學》是光學工程、光電信息科學與工程、通信工程等專業的專業基礎課，也是光電子、光信息、光通信類專業的考研課程，內容包括了此類專業學生必備的幾何光學、像差、典型光學儀器的基礎知識，為光學儀器、激光技術、顯示成像等學科奠定理論基礎和應用基礎。

通過本課程的學習，不僅讓學生學會幾何光學、典型光學儀器原理、光度學、像差等的基礎理論和方法，解決光電工程中的基本光學技術問題;同時還能使學生了解現代光學的發展和前沿，以及在光電技術中的應用，為“光電檢測技術”、“激光原理”、“光纖通信”等后續課程的學習打下基礎。應用光學對樹立學生嚴肅認真的科學作風和理論聯系實際的工程觀點，培養學生的科學思維能力、分析計算能力、實驗研究能力和科學歸納能力都有重要的作用，在培養光學和光電類人才中具有不可替代的地位。

二、課程存在問題：

《應用光學》是光電類專業及相關本科專業的重要基礎課程，加強其教學研究、適應教學要求和學生學習要求，對充分調動學生的學習積極性、提高教學質量十分必要。目前，課程教學過程尚存在如下問題：

1、教學理念有待轉變。目前課程授課仍以知識灌輸為主要方式，老師完成課程知識點的講解、作業布置及批改即可，至于所授知識、習題與課程支撐畢業要求的對應關系，課程教學目標和學生畢業要求的達成等情況的認識不清晰，教學觀念有待改變。

2、教學內容有重疊，有待更新。《應用光學》課程中幾何光學內容與《大學物理》課程光學章節有部分重疊，光度學內容與《光電探測》等課程內容部分重疊。同時，課程知識點稍顯老舊，學科前沿理論與技術作為選講內容，取決于教師自身的學科方向，講授內容及標準不一。

3、教學方法單一。上課仍以教師機械性灌輸的授課模式為主，本課程是一門聯系實際較緊密的基礎課程，公式推導、光路作圖都較繁瑣，以PPT課件和板書方式授課有時不能很清晰地展示理論知識點。

4、教學效果評估手段不足，缺乏過程性評價方式。學生成績、教學效果的評價仍以“期末試卷+作業考勤”展開，一定程度上缺乏對學生整體知識掌握情況及學習過程的評價。

三、課程建設方案探索：

根據課程現有問題，加大課程建設的力度，提高層次，在實際授課過程中，實施了如下幾方面有關課程建設的探索：

1、更新教學觀念，深化教學改革。以學生為中心，以學生的知識學習、能力培養和素質提高為培養目標。結合教學培養目標，考慮到本課程在光電知識鏈中的地位和作用，進一步明確本課程培養的核心能力，注重培養學生的創新及實際應用能力。修繕教學大綱，明確課程教學目標與課程支撐畢業要求相關指標點的對應關系。

2、以目標為導向，完善教學內容和教學過程。重視本課程中用基本原理和方法解決實際光學問題，上課時以虛擬仿真、光學零部件、小型光學儀器進課堂的方式，增加學生對光學系統的初步認識，使學生能綜合應用本課程的原理方法解決復雜的光學設計問題。結合光學學科前沿知識，在現有的課程計劃中，有計劃地增加綜合性、拓展性的教學內容，完善課件，使學生得到應用實踐能力的同時及時掌握應用光學領域出現的新技術、新知識。

3、提升教學手段，教學方法多樣化。在教學中全面采用CAI課件、網絡資源與板書相結合的方式，增加課堂教學的直觀性和信息量。從實際問題導入，開展案例教學、互動教學、實踐教學、講座式教學，以翻轉課堂的方式調動學生主動學習的積極性，能夠運用理論知識進行實際應用。根據本課程性質及教學安排，開展實物教學、對比教學。

4、拓展教學資源，推進網絡課程建設。選擇優秀的教材及教學輔導資料，精心準備素材，圍繞所涵蓋的基本知識點制作教學課件、動畫及視頻。基于教學資源設計系列學習任務，提供多媒體資源（電子圖書、圖片、視頻、PPT 等），設計和加強在線或線下主題討論。通過完整的學習任務管理環節設計，驅動學生系統地完成課程學習任務。在現有試題庫建設的基礎上，進一步充實內容，將試題庫建設成為涵蓋廣泛、突出重點的測試工具。

5、以產出成果為導向，建立過程性考核的評價標準。變革評價體系，實施過程性考核，包括課堂考勤、分組研討、課堂提問、階段性測驗、小論文、期末考試等，綜合提升學生素質。在課程考核方式和標準上，注重考核的靈活性、過程性、目標性，體現學生的創新能力和實踐應用能力，評價機制和學生的成果產出相對應。

6、探索課程思政的開展。根據本課程的特點制定教學計劃，將思想政治因素納入教學目標、內容和方法。充分挖掘具有專業課程特色的思政元素，擴展教學內容，指導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，例如：光學發展萌芽時期中國科學家的貢獻、全反射與“光纖之父”高錕、中國“天眼”FAST等實際案例。在課程中實施思想教育，把科學的思維方法，行為的基本原則和為國家服務的責任心納入課程教學中。

參考文獻

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