摘 要 《激光原理》是一門重要的專業(yè)基礎課，提高該課程的教學質量具有重要的意義。本文針對該課程教學過程容易出現(xiàn)的問題，從更新教學內容、教學手段和考核方式等幾個方面進行改革，提高《激光原理》課程的教學質量。

關鍵詞 激光原理 教學改革 課程建設

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）24-0004-02

激光是二十世紀人類的重大科技發(fā)明之一，被譽為繼原子能、計算機、半導體之后，人類的又一重大發(fā)明，被稱為“最快的刀”“最準的尺”“最亮的光”，它對人類社會生活產生了廣泛而深刻的影響。作為高技術的研究成果，它不僅廣泛應用于科學技術研究的各個前沿領域，而且已經在人類生產和生活的許多方面得到了大量的應用，與激光相關的產業(yè)已在全球形成了超過千億美元的年產值。由于各行各業(yè)都應用激光進行技術改造和新技術的開發(fā)研究，除了文科的幾乎所有理工農醫(yī)的高等院校都開設了激光原理和應用的課程。

《激光原理》是光信息科學與技術和應用物理學專業(yè)重要的專業(yè)基礎課，通過本課程的學習使學生對激光的基本概念、基本技術和基本器件有比較全面、系統(tǒng)的認識，培養(yǎng)學生分析和解決工程技術問題的能力，為進一步學習相關專業(yè)課打下基礎。然而，《激光原理》又是一門理論性很強的專業(yè)基礎課，該課程物理概念抽象和理論性強，基礎知識面廣，學生往往因缺乏感性認識，不易理解，感到難學，這對老師的教學水平和教學方法提出了考驗。筆者結合自己的教學實踐，從以下幾個方面對《激光原理》課程教學改革進行了探索。

一、教學內容的改革

《激光原理》課程主要介紹激光的產生條件、激光器的工作原理和激光器的輸出特性，這部分內容理論性強，需要應用原子物理、量子力學、熱力學統(tǒng)計物理、光學和高等數(shù)學等課程的結論和基礎，公式繁多、推導復雜、理論抽象，具有相當?shù)碾y度和深度。在《激光原理》的教學過程中，我們還增加了部分激光技術的內容，比如激光器輸出的選模技術、激光器的穩(wěn)頻、激光束的光束變換，以及激光的調制、偏轉、調Q和鎖模技術等，這部分內容是從事光信息科學與技術人員必須掌握的基本知識，通過對這些知識的學習能夠加深學生對激光器原理的理解和掌握。為了進一步加深印象，我們對典型的激光器進行了介紹，比如紅寶石激光器、汝玻璃激光器、Nd：YAG激光器等固體激光器，He-Ne激光器、CO2激光器、Ar+激光器等氣體激光器，以及燃料激光器和半導體激光器等都做了簡要的介紹。

在教材方面，我們選擇了上海理工大學陳家璧教授編寫的《激光原理及應用》（電子工業(yè)出版社）作為教材。這本教材的內容章節(jié)安排合理，知識點覆蓋面廣，理論體系較為完整，同時這本教材是在大學的普通物理學的基礎上編寫的，從激光的物理學基礎出發(fā)，著重闡明物理概念以及激光輸出特性與激光器的參數(shù)之間的關系，盡量避免過多的理論計算，以掌握激光器的選擇和使用為主要目的。因此這本教材的內容對學生來講不難理解，所講授的內容比較容易掌握。我們還增加了一本國際公認的經典教材作為參考書：Christopher C. Davis編寫的《Lasers and Electro-Optics：Fundamentals and Engineering》， Cambridge University Press。

二、教學手段的改革

在教學過程中建立師生平等的民主教學氛圍。改變“教師為主，學生從屬”的教學模式，本著師生平等的原則，以參與者的身份在教學活動中創(chuàng)造一種愉快輕松的氛圍，挖掘和調動學生的潛力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

教學方式以課堂授課為主，同時考慮到激光中有很豐富生動的現(xiàn)象，注重和提倡采用多種手段進行多種形式的教學，充分體現(xiàn)光學這門課豐富多彩、形象生動的特性，輔助的教學手段主要是利用計算機的多媒體功能。比如為了增強激光原理教學中關于激光器的光場分布的直觀性，采用快速傅立葉變換法求解傍軸近似波動方程，計算模擬激光器的光場分布，可以直觀地給出三維穩(wěn)態(tài)分布圖，融合計算機的靈活性、新穎性和光學現(xiàn)象的直觀性及趣味性。通過演示實驗，讓同學們觀察到各種激光現(xiàn)象，展現(xiàn)了“百聞不如一見”的效果，使學生進一步加深了對課程內容的理解，激發(fā)學生的求知欲和好奇心，刺激同學們的思考。

另外，在教學過程中開展啟發(fā)式和討論式教學。從人才培養(yǎng)的角度來說，學生與老師應該具有互動性。開展啟發(fā)式和討論式教學，甚至適當運用跳躍式的教學方法來組織教學內容。給學生留出鉆研的空間。這不僅有利于提高教師教學研究的積極性，更能挖掘學生的開放性思維和獨立、大膽地學習和思考問題的能力，從而達到培養(yǎng)學生全面的科學素質和教學相長的目的。

三、考核方式的改革

考核方式已成為課程改革的一部分，與課程的實施方法相輔相成。傳統(tǒng)理工科院校的考核主要以閉卷筆試加平時成績的形式進行。在實際的考核過程中，我們逐漸加大平時成績的比例，減少閉卷筆試成績的比例。平時成績的考核形式可以多種多樣。比如，在授課過程中，對課程中某幾個重要的知識能力點，設立幾個小課題。讓學生們查找資料，撰寫論文，通過讓他們深入實踐，促進對知識點的掌握，強化學生自己思考的過程，達到培養(yǎng)學生自學意識、獨立科研意識和能力，達到素質型人才培養(yǎng)之目的。

如何提高《激光原理》課程的教學質量，如何優(yōu)化和深化理論教學是一個長期的課題。針對教學內容、教學手段和考核方式等方面進行改革，調動學生的學習主動性和積極性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維、從事科學研究和撰寫學術論文的能力，提高他們的綜合素質和競爭力。

參考文獻：

[1]陳家璧，彭潤玲主編.激光原理及應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.

[2]馬再如.關于提高激光原理與激光技術課教學質量的探討[J].高等教育研究，2012，（1）.

[3]袁杰，王飛，趙洪常，楊開勇，羅暉，張斌，許光明.淺談在本科生基礎課程《激光原理》教學中的幾點體會[J].中國教育導刊，2009，（34）.

[4]胡紹民，羅暉.《激光原理》課程教學體會[J].高等教育研究學報，2012，（1）.

基金項目：本文系重慶郵電大學教學研究與改革課題項目（項目編號：XJG1128）的研究成果。

（責任編輯 劉 紅）