《应用光学》课程建设探索

贾鑫

摘要：《应用光学》是光学工程、光电信息科学与工程、通信工程等专业的专业基础课，知识点繁多、光路复杂，需要极强的理论联系实际的内容。因此，课程建设、教学需要不断地探索。本文指出了在课程教学过程中的若干问题，在教学理念、教学内容、教学方法以及教学评估等几个方面进行了课程建设的思考与探索，充分调动学生的学习主动性和积极性，获得了一定的教学改革效果。

关键词：应用光学，课程建设，教学

中图分类号：A 文献标识码：A 文章编号：（2022）-10-

一、前言

《应用光学》是光学工程、光电信息科学与工程、通信工程等专业的专业基础课，也是光电子、光信息、光通信類专业的考研课程，内容包括了此类专业学生必备的几何光学、像差、典型光学仪器的基础知识，为光学仪器、激光技术、显示成像等学科奠定理论基础和应用基础。

通过本课程的学习，不仅让学生学会几何光学、典型光学仪器原理、光度学、像差等的基础理论和方法，解决光电工程中的基本光学技术问题;同时还能使学生了解现代光学的发展和前沿，以及在光电技术中的应用，为“光电检测技术”、“激光原理”、“光纤通信”等后续课程的学习打下基础。应用光学对树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要的作用，在培养光学和光电类人才中具有不可替代的地位。

二、课程存在问题：

《应用光学》是光电类专业及相关本科专业的重要基础课程，加强其教学研究、适应教学要求和学生学习要求，对充分调动学生的学习积极性、提高教学质量十分必要。目前，课程教学过程尚存在如下问题：

1、教学理念有待转变。目前课程授课仍以知识灌输为主要方式，老师完成课程知识点的讲解、作业布置及批改即可，至于所授知识、习题与课程支撑毕业要求的对应关系，课程教学目标和学生毕业要求的达成等情况的认识不清晰，教学观念有待改变。

2、教学内容有重叠，有待更新。《应用光学》课程中几何光学内容与《大学物理》课程光学章节有部分重叠，光度学内容与《光电探测》等课程内容部分重叠。同时，课程知识点稍显老旧，学科前沿理论与技术作为选讲内容，取决于教师自身的学科方向，讲授内容及标准不一。

3、教学方法单一。上课仍以教师机械性灌输的授课模式为主，本课程是一门联系实际较紧密的基础课程，公式推导、光路作图都较繁琐，以PPT课件和板书方式授课有时不能很清晰地展示理论知识点。

4、教学效果评估手段不足，缺乏过程性评价方式。学生成绩、教学效果的评价仍以“期末试卷+作业考勤”展开，一定程度上缺乏对学生整体知识掌握情况及学习过程的评价。

三、课程建设方案探索：

根据课程现有问题，加大课程建设的力度，提高层次，在实际授课过程中，实施了如下几方面有关课程建设的探索：

1、更新教学观念，深化教学改革。以学生为中心，以学生的知识学习、能力培养和素质提高为培养目标。结合教学培养目标，考虑到本课程在光电知识链中的地位和作用，进一步明确本课程培养的核心能力，注重培养学生的创新及实际应用能力。修缮教学大纲，明确课程教学目标与课程支撑毕业要求相关指标点的对应关系。

2、以目标为导向，完善教学内容和教学过程。重视本课程中用基本原理和方法解决实际光学问题，上课时以虚拟仿真、光学零部件、小型光学仪器进课堂的方式，增加学生对光学系统的初步认识，使学生能综合应用本课程的原理方法解决复杂的光学设计问题。结合光学学科前沿知识，在现有的课程计划中，有计划地增加综合性、拓展性的教学内容，完善课件，使学生得到应用实践能力的同时及时掌握应用光学领域出现的新技术、新知识。

3、提升教学手段，教学方法多样化。在教学中全面采用CAI课件、网络资源与板书相结合的方式，增加课堂教学的直观性和信息量。从实际问题导入，开展案例教学、互动教学、实践教学、讲座式教学，以翻转课堂的方式调动学生主动学习的积极性，能够运用理论知识进行实际应用。根据本课程性质及教学安排，开展实物教学、对比教学。

4、拓展教学资源，推进网络课程建设。选择优秀的教材及教学辅导资料，精心准备素材，围绕所涵盖的基本知识点制作教学课件、动画及视频。基于教学资源设计系列学习任务，提供多媒体资源（电子图书、图片、视频、PPT 等），设计和加强在线或线下主题讨论。通过完整的学习任务管理环节设计，驱动学生系统地完成课程学习任务。在现有试题库建设的基础上，进一步充实内容，将试题库建设成为涵盖广泛、突出重点的测试工具。

5、以产出成果为导向，建立过程性考核的评价标准。变革评价体系，实施过程性考核，包括课堂考勤、分组研讨、课堂提问、阶段性测验、小论文、期末考试等，综合提升学生素质。在课程考核方式和标准上，注重考核的灵活性、过程性、目标性，体现学生的创新能力和实践应用能力，评价机制和学生的成果产出相对应。

6、探索课程思政的开展。根据本课程的特点制定教学计划，将思想政治因素纳入教学目标、内容和方法。充分挖掘具有专业课程特色的思政元素，扩展教学内容，指导学生树立正确的世界观、人生观和价值观，例如：光学发展萌芽时期中国科学家的贡献、全反射与“光纤之父”高锟、中国“天眼”FAST等实际案例。在课程中实施思想教育，把科学的思维方法，行为的基本原则和为国家服务的责任心纳入课程教学中。

参考文献

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[2] 韦晓孝，冯吉军，梁青青，张薇，王宁。新工科背景下“应用光学”课程的探索与实践[J]。科教导刊，2021，26：169。

[3] 李颖，马君。应用光学课程教学改革初探[J]。山东科技大学学报（自然科学版） ，2003，22：142。