魏 強(qiáng) 袁 敏 周 波

摘要:激光技術(shù)是光電子專業(yè)的一門重要課程。為了培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力,本文從加強(qiáng)激光原理與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的角度進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞:光激光原理與技術(shù);應(yīng)用能力;創(chuàng)新能力;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

引言:激光原理與技術(shù)是一門綜合性很強(qiáng)的課程,是電子、信息、物理等專業(yè)的本科生課程,它一般在高年級(jí)開設(shè)。主要是闡述激光器的基本原理和理論,內(nèi)容一般包括激光器的光諧振腔理論、速率方程理論和半經(jīng)典理論,典型激光器和激光技術(shù)應(yīng)用。該課程內(nèi)容抽象,只靠課堂講授很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,學(xué)生很難真正理解該門課程的基本理論和應(yīng)用。本文提出通過(guò)加強(qiáng)激光原理與技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),幫助學(xué)生真正認(rèn)識(shí)激光器、理解激光理論,掌握調(diào)試、測(cè)試激光器的各種方法,提高學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

一、 正確處理理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)系

由于傳統(tǒng)教育觀念的影響,在激光原理與技術(shù)的教學(xué)中,教師總是注重向?qū)W生講解理論知識(shí),而忽略實(shí)驗(yàn)教學(xué)。理論課講到的結(jié)論一般是通過(guò)復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)得到的,很抽象,如果沒有實(shí)驗(yàn)印證,學(xué)生很難真正理解。激光器是一種非常精密的儀器,實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)、創(chuàng)造性思維的形成以及操作技能都有著理論課不能替代的作用?；谶@種認(rèn)識(shí),我們必須改變過(guò)去那種輕實(shí)驗(yàn)重理論的教學(xué)觀念。

二、 增加投入,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

鑒于激光原理與技術(shù)的實(shí)驗(yàn)儀器價(jià)格通常相對(duì)昂貴,因此,多數(shù)學(xué)校的激光原理與技術(shù)實(shí)驗(yàn)課難以開設(shè)。即使能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課,也往往由于臺(tái)套數(shù)較少影響了教學(xué)效果,造成很多學(xué)生沒有實(shí)際動(dòng)手參與操作的機(jī)會(huì)。往往是少數(shù)人操作,多數(shù)人看,甚至有些同學(xué)連看都看不到。有時(shí)候,某些實(shí)驗(yàn)只能退化為演示實(shí)驗(yàn)。然而,目前企業(yè)和科研院所都需要既懂理論知識(shí)又有較強(qiáng)應(yīng)用能力、動(dòng)手能力的學(xué)生。企業(yè)和學(xué)校在人才需求和培養(yǎng)方面存在代溝。因此,為培養(yǎng)符合時(shí)代發(fā)展要求的光電人才,必須加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的投入,更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容跟上科學(xué)、技術(shù)與產(chǎn)品的迅猛發(fā)展。筆者認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)可以通過(guò)學(xué)校投入和爭(zhēng)取企業(yè)贊助兩個(gè)方面獲得。同時(shí),要鼓勵(lì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的教師自制、開發(fā)相關(guān)儀器,并加以推廣創(chuàng)收,增加經(jīng)費(fèi)來(lái)源。另外,在實(shí)驗(yàn)儀器臺(tái)套數(shù)較少的情況下,也可采取實(shí)驗(yàn)預(yù)約制度,學(xué)生可以根據(jù)自己的情況自主選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這樣可以將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,也可以減少由于實(shí)驗(yàn)儀器臺(tái)套數(shù)不足造成的影響。這樣雖然增加了教師的工作量,但卻有效地利用了儀器,使每個(gè)學(xué)生都能接觸到儀器,都能動(dòng)手操作,從而取得了較好的教學(xué)效果。

三、 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師總是注重向?qū)W生講解理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)儀器的使用以及實(shí)驗(yàn)技巧。實(shí)驗(yàn)往往也是老師提前設(shè)計(jì)好的,學(xué)生只需要按老師的指令和書面的步驟一步步操作,學(xué)生的積極性和主動(dòng)性不能發(fā)揮,實(shí)驗(yàn)過(guò)于死板,忽略了對(duì)學(xué)生興趣的激發(fā)、思維的開拓。另外,實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)面太窄,綜合性比較差,極大地限制了學(xué)生思考、總結(jié)、分析問題等能力的培養(yǎng),尤其是創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培育。而學(xué)生也不能積極探索實(shí)驗(yàn)本質(zhì)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。為改變目前實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀,可以從以下幾方面著手。

一是在具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施上,采取任務(wù)教學(xué)法。該教學(xué)法是以學(xué)生為中心,老師通過(guò)多種方式的啟發(fā)、引導(dǎo)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力為目標(biāo)的一種教學(xué)方法。學(xué)生是課堂的主體,是研究探索的主導(dǎo)者,老師主要發(fā)揮啟發(fā)引導(dǎo)的作用。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都事先設(shè)計(jì)了一系列的問題,學(xué)生正式開始實(shí)驗(yàn)操作前要回答這些問題,預(yù)習(xí)情況的好壞直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癜磿r(shí)完成和完成的效果。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中,學(xué)生有問題向老師提問,老師引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生自己尋找答案。另外,老師要密切注意每組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,正確地引導(dǎo),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中啟發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象進(jìn)行思考。這樣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程充分發(fā)揮學(xué)生的主體功能,激發(fā)了學(xué)生的積極主動(dòng)性和探索精神,同時(shí)也有利于他們應(yīng)用能力的提高。二是開設(shè)綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新。激光原理與技術(shù)是一門技術(shù)性和實(shí)用性很強(qiáng)課程,也滿足培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的要求,而這些創(chuàng)新能力的培養(yǎng)主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)允許學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器條件,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并在老師的啟發(fā)和引導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)室沒有,但價(jià)格又不貴的設(shè)備可以由學(xué)生提出,實(shí)驗(yàn)老師幫助購(gòu)買。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上也可以由學(xué)生自己選擇,只要與激光技術(shù)及其應(yīng)用相關(guān)即可。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開展,給了學(xué)生充分的自由選擇機(jī)會(huì)和發(fā)揮的空間,使他們的潛力得到更充分地發(fā)揮,有利于培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

結(jié)語(yǔ):激光原理與技術(shù)是一門綜合性很強(qiáng)的課程,是電子、信息、物理等專業(yè)的本科生課程。主要闡述激光器的基本原理和理論,內(nèi)容一般包括激光器的光諧振腔理論、速率方程理論和半經(jīng)典理論,典型激光器和激光技術(shù)應(yīng)用。該課程內(nèi)容抽象,只靠課堂講授很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,學(xué)生很難真正理解該門課程的基本理論和應(yīng)用。本文對(duì)加強(qiáng)激光原理與技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面進(jìn)行了探討。從提高認(rèn)識(shí)、加強(qiáng)投入以及改變教學(xué)方法三個(gè)方面入手進(jìn)行分析,討論了如何通過(guò)激光原理與技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、思考問題、解決問題的能力,培養(yǎng)符合時(shí)代需求的應(yīng)用創(chuàng)新型人才。

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(重慶理工大學(xué))