在实践中对“工程光学”课程教学改革的探索

在实践中对“工程光学”课程教学改革的探索

文/徐雅琪

摘要：“工程光学”作为测控技术与仪器专业的一门必修课，具有工程性、实践性强等特点，优化“工程光学”课程教学可以提高学生的实践和创新能力。但是由于“工程光学”理论性强、概念抽象、内容较多，使得课堂教学难免乏味，给教学带来了一定的难度。本文针对我校应用型的人才培养模式和我院测控技术与仪器专业学生的特点，通过在实践中探索，对课程的理论教学与实验教学内容等方面进行了若干教学改革。收到了不错的效果，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的工程应用能力和综合素质。

关键词：工程光学;教学改革;教学实践

作者简介：徐雅琪(1989-)，女，陕西省西安市人，现任教于西京学院，控制工程学院，研究方向：光电检测。

中图分类号:G642

文献标志码：A

文章编号：2095-9214(2015)09-0095-02

测控技术与仪器专业是电子、光学、精密机械、计算机的融合，随着光电技术时代的到来,以光学为基础的新课题不断出现，“工程光学”作为本专业的必修课，其重要性不言而喻。本课程共分两篇:几何光学和物理光学。前篇由光的直线传播理论贯穿,主要研究光的传播规律和光学系统成像原理。后半部分的物理光学以光的波动性为主要研究对象，从电磁波理论和傅里叶分析两个角度，研究光的传播、干涉、衍射、偏振等性质。从课程性质和内容上看，“工程光学”是一门工程性、技术性和实践性都很强的课程，而其理论性强、概念抽象、内容较多，使得课堂教学难免乏味，给教学带来了一定的难度。因此，对下针对教学实际，对上响应国家和学校“应用型人才培养模式”的培养计划，我校控制工程学院教研组在实践中开始对“工程光学”课程进行教学改革，改革的主要目的是提高课堂效率，重点培养学生的工程应用与实践能力，提高学生的综合素质。

1.教学内容的改革

上文提到该课程教学内容分布多,涉及面广，公式推导复杂且具有一定抽象性。为了使单元课时的教学内容,既包含必要的基础理论,又能使学生了解当下前沿课题并保证学生掌握知识的应用能力,教师就不能局限于教材,要形成一套易于课堂教学表达的知识结构体系。

(1)随着我校目前向应用型大学发展的前景，及“一体N翼”培养方案的实施，经教研组老师研究，对教学内容和学生自身的特点作了如下调整。首先修善教学大纲,原有的教学大纲课时量较多，主要侧重理论方面，但本课程开设在大三第二学期，学生已具备一些相应理论基础，于是在原有教学大纲的基础上,参照国内高等院校该专业，根据教育部的专业规范和我们的课程体系,在教学过程中,略去第5章“光度学和色度学基础”、第12章“导波光学基础”及第13章“光的量子性”等的一些重复内容,适当增添了偏应用的现代光学、还有体现本学科专业特色的一些前沿知识，从而使其既有本专业、本学校的专业特色,又紧跟光学知识的前沿,让学生能够了解现代光学发展的最新科技成果。

(2)重视基础理论,适当减少繁杂的数学推导。“工程光学”课程中需要理解记忆的公式很多，尤其涉及物理光学的部分，有些学生会在学习的过程中望而却步。课堂的时间有限，教师在课堂上应注重原理、定律的复习引导,适当减少繁杂的数学推导,强调概念的物理意义及其应用，不可舍本逐末。淡化公式推导,学生学起来也会相对轻松，这样也能使学习效果事半功倍。

(3)改进成绩评定方法

既然要培养应用型，工程型人才，那么学生的成绩就不能单纯地以一份期末试卷作为评定标准,学习的目的是要培养学生的学习主动性,自学能力和动手能力。所以课堂上不能延续老师讲学生听的模式，应多增加互动环节，让老师看到学生的学习主动性，通过课堂提问、课堂练习和课堂讨论的形式,及时考察学生对知识的掌握程度、实际应用能力,分析和解决问题的能力,并结合实验课程，注重过程评价，使考试成绩更好地为素质教育服务。

2.教学条件的改革

(1) 运用现代手法，使传统教学与多媒体课件相结合使用。前文提到“工程光学”课程具有抽象性及枯燥乏味的特点，为了提高学生的课堂兴趣，我院教研组老师根据修缮后的教学大纲编制了相应的“工程光学”多媒体教学课件，多媒体课件能够借助颜色、图像、动画调动学生的注意力，将抽象的教学内容形象化，图文并茂的展示授课内容，从而加深学生对关键知识点的理解和记忆。同时多媒体能够课外制作，无疑节约了课堂板书的时间,尤其对于新教师，能够大幅度扩展单位学时的授课信息量,从而有效提高了课堂效率,但是在具体的教学过程中,多媒体课件也不能完全代替传统的教学方法,两者要有机结合,融教学内容的知识性、基础性、新颖性、趣味性为一体。

(2)建立网络教学平台。网络如今已是无处不在，对于学生而言，如果能将课堂网络化，对学生加以引导，那么网络课堂提供的形式多样的学习环境对学生是受益无穷的,老师可以自由安排时间和学生在网络平台互动，进行答疑，学生可以在课后时间利用该网络资源预习、自学、复习、提交作业，这样的学习能很好地提高学生学习的自主性和能动性。我校已于今年8月建成网络平台，实现数字化教学，本课程目前完成了电子教案，电子课件，实验视频录制，课程录制正在进行。

3.教学方法和教学手段的改革

(1)开展启发讨论式教学。采取由问题带动教学的方法。学习是为了掌握知识，解决实际问题。为了考察学生的掌握情况，就要在课堂上体现出学生的主体地位。教师可以把知识点串联起来,用此知识点是为了解决什么样的问题而提出的这样的形式引入，调动学生的求知欲，并与实际问题相结合。课堂上则体现出以教师为主导,学生为主体,媒体为核心的教学原则，进而有效的提高教学效果。

(2)实验项目优化

过去工程光学实验教学学时较少，实验项目内容多采用验证型实验，甚至一些实验项目与大学物理中的光学部分重叠，这不仅浪费了课堂时间，也体现不出培养光学专业学生的特色。为了改变这种状况，我院教研组的教师专门制定了相应的实验大纲，课堂的实验学时为16学时，教学重点放在学生实际动手能力的培养上，增加了综合性实验和创新性实验的比例及难度,意在提高学生的综合思维和创造能力。

4.结语

上述教改手段都是本人和我院教师在实际教学实践中摸索出来的,使教学质量得到了一定的改善。总之，经过对“工程光学”课程的教学改革，我校优化了该课程的教学内容，改善了实验环境，开发出了优质的实验教学项目，提高了光电光学实验室实验仪器的利用率，采取一定的教学方法和教学手段，使学生的工程应用能力和综合素质得到了提高。同时，通过该课程的教学改革，提高了课程教师的理论教学和实验教学水平，提升了教师的教学技能，为今后创建工程光学精品课程奠定了良好的基础。

(作者单位：西京学院)

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