“光学”课程教学改革及学生情况调查分析

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　　摘 要：本文对“光学”课程教学现代化问题进行了探索和实践,介绍了光学课程教学内容和教学手段的改革过程。对学生的反馈意见进行了讨论，并提出了下一步的改革设想。
　　关键词：课程建设 教学手段 多媒体辅助教学
　　Investigation analysis of "optics" course teaching reformation
　　ZHANG Ling-fen，WANG Lie-yan，TAO Wei-dong
　　Abstract: The article explores and practises the " optics"course teaching modernization, shows the reformation process of course teaching content and teaching approach, and discusses students' feedback opinions ,and puts forward futher reformation tentative plan.
　　Key words: Courses construction Teaching approach Multimedia assistant teaching
　　
　　 光学是物理学中最重要的基础学科，也是现代科学技术迅速发展的重要支柱。自从20世纪60年代第一台红宝石激光器诞生以来，光学发生了划时代的变革，成为当前发展最活跃的科学前沿之一。
　　 根据光学课程的特点，教学方法和手段的单一以及实验条件的限制，使得教学效果难以保证，随着光学理论和技术的迅速发展，新的光学现象、光学仪器不断涌现，面临着光电技术革命的新挑战，我们的基础光学课程应如何调整教学内容、教学手段和教学方法，跟上现代科学技术发展和培养21世纪科技人才的需要，我们对物理专业的光学课程进行了教学内容和教学手段的改革尝试，取得了初步效果。
　　一、教学内容的改革
　　 我们选择面向21世纪的课程教材，赵凯华主编的《新概念物理教程》（光学分册）作为教材，该教材是高教出版社推荐的唯一一本五星级的教材[1]。它注重基本知识、基本概念、基本规律和方法的论述，重点放在波动光学，内容非常丰富而结构合理。这有助于我们加强基础，扩大知识面，增加信息量。在教学过程中我们既重理论也重应用，使光学的基础内容现代化，同时加强现代光学基础，努力做到现代光学内容的基础化。结合讲授内容，我们经常介绍一些光学研究的热点、重大发现和进展，注意课程内容与实际应用相联系，通过这些知识的传授有助于提高学生的科学素质和能力。比如，在讲到光的全反射时，会介绍光纤通讯的原理、技术和应用；在讲到光学仪器成像的分辨本领时，会介绍哈勃天文望远镜等，以拓展学生的视野。
　　二、教学手段的改革
　　 我们用Powerpoint软件自制“光学”电子课件，又引进光学影视资料光盘、大量教学图库和教学实验影片，使许多抽象、难以理解的内容变得生动、直观，达到了黑板授课不可比拟的效果。比如在讲到迈克耳孙干涉仪时，我们播放相应的演示录像片，把实验室里的真实的实验展现出来，干涉仪的构造、实验现象特别是动态的条纹移动看得非常真切，这不但加深了对概念的理解，还相当于进实验室作了实验。这样的效果是以前只在黑板上画画光路图完全不能比的。
　　 借助于多媒体网络技术，采用多种形式的教学。我们在课堂上采用启发、讨论的方法进行教学，在课下则采用学生自学加研究的方法，让学生选择自己感兴趣的问题制作物理小课件。比如“相位差”是光学中的一个重要的概念，在习题和考试中很容易出错，传统的教学手段只能通过在黑板上画许多图来进行讲解，教师的工作量也非常大，而教学效果却得不到保证。我们就让学生自己动手，用Visual Basic或Matlab编制程序[2]，制作了“简谐振动的合成”动态演示课件，将做好的课件生成EXE可执行文件，就可直接运行，将文件链接到别的文件如Powerpoint中可方便调用。这样，学生不但弄懂了物理概念，而且提高了查阅资料的能力和计算机的应用能力。
　　三、对学生的调查
　　 为了了解学生对光学课程教学情况的反映，检查不足之处，进一步推进光学课程的教学改革。我们在学生中采用书面问答、平时与学生交谈等多种形式进行了比较深入的调查，并结合实际情况做了分析。
　　 首先，“光学”这门课在学生心目中还是很受欢迎的。光学课程具有独特魅力，在现代科学技术中、在日常生活中有广泛应用，具有举足轻重的地位，这是学生对光学感兴趣的原因之一。
　　 大多数同学欢迎使用计算机多媒体教学，认为多媒体教学信息量大、图文并茂、形象生动，能使有些较难的内容变得容易理解，能有效激发学生的学习兴趣和学习积极性。
　　 有部分学生提出教学进度太快，记笔记困难。这要求我们不能只追求增加课堂的信息量，要了解学生的具体情况，达到最佳的学习效果。最好是把现代化多媒体教学和传统的教学有机地结合起来，多用笔在白板上进行演算，或者让一些内容在屏幕上多保留一会，减少幻灯片的切换，使学生能跟上节奏。另一种直接的解决方法是，在课后把教学幻灯拷贝给学生，让学生在自己的计算机上观看、复习。
　　 有部分学生反映在课堂上多讲公式和规律的应用以及多讲例题。这里我们应该引导学生注重自己自学能力、独立思考和解决问题的能力的培养。把课堂上接受的信息，结合课后自己的阅读、思考、作业等加以消化吸收，这样才能真正地学到知识，提高自己的学习能力。
　　 有不少学生在理解和接受现代光学方面存在着不同程度的困难。反映最难学的是傅里叶变换光学[1]。使用的高等数学中的傅里叶变换较多，较抽象。我们希望在“高等数学”课程教学中，加强有关傅里叶变换方面的内容。
　　四、结束语
　　 光学课程的改革是多方面的，也是系统性的。有些做法是否合适是否最好有待于进一步的实践去证明。经过我们的努力，光学课程目前已通过宁波大学优秀课程的验收。我们将不断改进教学手段和教学方法，以取得更好的效果。
　　参考文献
　　[1] 赵凯华. 新概念物理教程――光学. 北京：高等教育出版社, 2004.
　　[2] MATLAB工程数学解题指导.上海：浦东电子出版社, 2001
　　收稿日期：2011-10-05

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