“物理光学”课程教学改革探讨

沈 骁

（南京邮电大学电子与光学工程学院微电子学院，江苏 南京 210023）

0 引言

近年来，随着国家对教育教学资源的大力投入和教学改革的加速推进，基于慕课等形式的线上教学模式获得了飞速的发展，众多学校基于本校的精品课程、主干课程纷纷推出慕课、微课堂等各种形式的在线教学视频[1-3]。主讲教师一般教学经验丰富、讲解清楚细致、视频录制精美，因此给学生提供了一种优质学习资源。特别是随着2020年一场新冠肺炎疫情的到来，直接加速了线上教学模式的实践，使得学校、教师、学生三方主体都进一步适应了线上教学模式[4-6]，在这一新形势下，采用“线上+线下”相结合的教学方式将是一种有益的改革方向。

物理光学课程是光电子、光通信、光信息等学科领域的重要基础课程之一，该课程从电磁场理论出发，研究光波在各向同性和各向异性媒质中传播时所产生的各种物理现象，包括光的反射、折射、干涉、衍射、偏振、吸收、色散和散射等[7-8]，是后续激光原理、光电子学、信息光学、光电检测技术、光纤通信系统、光学实验等课程的学科基础。鉴于目前线上教学模式的大力开展，本文提出如下改革建议。

1 物理光学“线上+线下”教学改革建议

1.1 大力发展线上教学资源

线上教育资源主要包括教学视频、课件、实验仿真等内容。对于理论课程来说，主要是在网络上提供教学视频用于学生在线观看学习。由于教学视频可以重复观看，因此有利于帮助学生查漏补缺，多次学习自己没有理解的知识点。目前在物理光学课程方面，国内哈尔滨工业大学、北京交通大学、南京理工大学、南京邮电大学等都已经率先在中国大学MOOC网上开展了在线教学，提供了非常优质的视频教学资源。

由于线上教学时间充裕，为了增加课程内涵，可以补充一些有关新应用、新进展方面的知识点介绍，但这一块内容并不作为考核要求，只是为了开拓学生的视野和满足一些要求更高的学生，比如在讲到F-P干涉腔时，可以引申到激光器谐振器理论，再到单频激光器的设计；在讲到光栅时，可以多补充一些光栅光谱仪方面的研究进展等。此外，还可以适当补充一些基于光学理论的实验小视频，从而让学生及时的将理论和实验相结合，加深对理论的理解，也为日后专门开展光学实验教学打下基础。

总之，通过多样化网络教学资源的开发，不仅可以提高课堂教学内容的广度与深度，而且还可以提高教学效率和学生学习的便捷性，有利于提高学生的学习效果。

1.2 难点知识课堂补充讲解

虽然线上的教学资源精彩优质，但是要合理利用、不能完全依赖于此，教师应该结合专业要求和课程的重点、难点进行课堂上查漏补缺，将重点、难点内容再进行有针对性的讲解，同时加强课堂检查提问，了解学生的学习状况。比如，在光的干涉一章，可以对多光束干涉和F-P干涉仪等内容进行重点讲解；在光的衍射一章，可以加强对多缝干涉和闪耀光栅等内容的重点讲解；在晶体光学一章，可以做一些三维几何模型用于课堂上展示，从而可以提高教学的直观性，便于学生理解相关抽象概念。通过线上与线下相结合模式，线上教学弥补了课堂教学的时间限制，线下教学弥补了线上教学的互动性欠缺，两者互相补充，相得益彰，既保证了学生的学习内容的全面性，又可以利用有限的课堂时间详细讲解重点、难点内容。

1.3 加强习题讲解

对于采用“线上+线下”相结合的教学模式后，最需要关注的是学生的学习效果，因此教师需要加强学习效果的检查，包括课堂提问、布置课后作业、加强习题讲解和小测验等。这些工作全部计入学生的平时分，从而提高学生的关注度和积极性。教师可以对这一环节进行专门设计，具体可以包括以下环节：第一，每节课针对普通的概念、定义、公式等进行一定数量的学生提问，及时纠正错误，从而对全体学生起到复习效果；第二，布置一定数量的课后作业，作业内容尽量包括所有教学知识点，从而让学生通过习题训练加强对知识点的掌握；第三，抽取一定重点、难点、易错题型作为例题，教师在课堂上详细讲解，从而提高学生的解题能力，为他们日后的考研、从事相关工作打下良好基础；第四，每章学习结束后进行课堂小测验，对知识点来一次查漏补缺，既可以检查学生的学习效果，也提高了平时分的客观性、权威性，进而激发学生学习的积极性。

1.4 做好答疑安排

为了进一步提高学生的学习效果，还需要给学生安排一定的辅导答疑时间，毕竟每位同学的理解能力有所差异，有时候需要教师更细致的讲解。因此，有必要安排每周1～2节课的辅导答疑时间，学生可以就自己不懂的问题单独请教教师，也有助于教师了解哪些知识点难以理解，从而也将对教学形成正反馈作用。

1.5 做好平时分制度设计

基于“线上+线下”相结合形式的教学模式，最担忧的是学生采用挂机模式，逃避听课，这就需要加强线上教学管理，实时监督，比如不定时点名，随时抽查提问，或者采用集中时间固定地点进行线上教学，教师可以通过视频监督每位学生的学习情况等。但最好是能做到配套的教学制度建设，比如设计更有效的平时分考核机制，来激发学生的学习主动性和保障学习效果。同时提高平时分在期末课程考核总分中的比例，比如达到60%左右，这样可以更加体现学习过程，学生会更加重视平时学习的参与度。

1.6 避免副作用

线上教学资源是一把双刃剑，利用的好可以促进教学，利用的不好也会产生副作用。比如在学生的潜意识里，总是认为教学视频可以随时观看学习，从而自制力较差的学生听课不太专心，对学习也没有紧迫感，从而落后于教学进度。如何避免这一潜在副作用，则需要对视频资源访问次数进行设限。这样便可以在思想上最大限度地消除学生的懈怠心理，避免相关副作用的产生。

2 结语

本文在当前网络教学兴起的新形势下，针对物理光学课程，提出了“线上+线下”互相结合、互相补充的教学模式。首先分析了线上教学模式的优点，可以提高课堂内容的广度和深度、教学时间长度不受学时限制、便于学生学习等。其次阐述了线上教学的不足之处，并给出了相关解决建议，包括重点知识点课堂讲解、习题训练、课后答疑、平时分制度建设等，特别是提出了网络教学的潜在副作用及其应对办法。通过本文的分析，希望对物理光学课程采用“线上+线下”的教学模式有所帮助。