劉勝德

摘 要：根據信息光學實驗課程的難度大、公式多等特點，從創(chuàng)新教學模式的角度，以提高學生獨立實驗、綜合素質、創(chuàng)新性思維等能力為出發(fā)點，提出了引導式授課模式、分三個層次的教學模式改革、考核方式改革、引入豐富教學手段等教學新模式，對于提升教學質量、提高學生的三大能力有一定的研究意義。

關鍵詞：信息光學；光學實驗；分層次；教學新模式；教學改革

光信息科學與技術專業(yè)是當前的熱門專業(yè)之一，光學信息技術是現代信息科學的基礎，其中的信息光學實驗是光信息科學與技術專業(yè)的重要實踐課程。通過信息光學實驗的實踐，可以深入理解信息光學的基本原理，使學生從理性理解走向感性認識，同時實踐過程也提高了學生的動手和思考能力。

一、信息光學實驗教學改革的必要性

隨著社會的發(fā)展，我國的教育事業(yè)經過多年的發(fā)展，從應試教育向學生的素質教育發(fā)展轉變，大學的人才培養(yǎng)尤其要重視實踐教學環(huán)節(jié)，實驗課程教學是學生學習的重要環(huán)節(jié)。信息光學的實驗是光信息科學與技術專業(yè)的基礎實踐課程，對培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、光學實驗的基本操作、掌握光學知識等起著重要的作用。重視學生綜合能力和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，改革傳統(tǒng)實驗教學模式，提高學生的科學實驗素質，是必要的研究課題。

當前，大學生普遍存在的問題是注重考試，只注重理論知識的學習，缺乏實驗能力和動手能力、理論和實踐相結合的綜合能力、科研能力和創(chuàng)新能力。目前教學方式也存在很大的問題，教學模式單一、實驗過程單調、缺乏科學的實驗教學體系等。

信息光學課程的理論性較強、概念較抽象，從教學內容到實驗環(huán)節(jié)都應加強創(chuàng)新及改革，運用現代化的教學手段、分層次的實驗教學理念來提高學生動手、綜合、獨立思考、深入研究的能力是十分必要的。

二、信息光學實驗教學新模式

信息光學理論課程的特點是難度大、公式繁雜，根據本課程的實驗教學狀況，如何提高學生對信息光學技術的興趣，加深對理論內容的理解，開拓將理論用于實踐的方法和創(chuàng)新思路，是信息光學實驗教學模式改革創(chuàng)新的關鍵點。

1.信息光學實驗授課模式

信息光學實驗教學模式改革創(chuàng)新，首先在課程講解上的新模式是要引入“逆序—引導式”的講解模式，對于實驗的目的、意義、原理、步驟，不是按部就班、照本宣科地講，而是在進行一個具體的實驗之前，從實驗所能得到的結論、能達到什么樣的目的、解決什么樣的問題來引出，繼而引導學生尋求解決問題的辦法，最終歸結到實驗需要采取實驗方法，與學生一起回憶實驗的原理，通過設置問題來間接地向學生介紹實驗目的。

2.信息光學實驗分層次教學改革

實驗教學體系的改革是信息光學實驗課程改革的關鍵環(huán)節(jié)，本文提出了施行分層次教學內容改革方案，主要包括基本實驗能力訓練、綜合能力訓練和科研能力訓練三大塊。通過教學改革，逐步實現由演示型、驗證型、認識型到綜合型、應用型、設計型的分層次實踐體系，開展針對專業(yè)基礎實驗課程的研究性教學，有效促進和提高大學生的實驗能力和創(chuàng)新能力，形成可持續(xù)發(fā)展的實驗教學潛力。

其中，基本能力訓練由必做實驗組成，比如做阿貝—波特濾波實驗、卷積定理的光學模擬實驗、泰伯效應實驗等。這些實驗都屬于演示驗證型實驗，通過做這些演示型的必做實驗，學生熟悉光學信息處理的基本方法，掌握空間域與頻率域的變換關系，能正確使用光學元件方法，完成基本光學實驗能力的訓練。

綜合能力訓練部分由選作實驗組成，選作實驗一般為高頻全息光柵的制備、圖像相加減、彩虹全息、像面全息等，這些實驗大多屬于綜合型的提高實驗，稍有難度，學生可以根據自己的興趣特點選做兩到三個，在做的過程中根據學生的學習程度給予不同的啟發(fā)和引導，從而提高綜合能力。

3.信息光學實驗考核方式改革

制定規(guī)范、科學的實驗能力考核細則和要求，完善實驗考核方式是完成實驗類課程改革的一個重要方面，從實驗能力、動手能力、實驗原理的掌握程度、實驗操作技能的把握程度、實驗整體的完成情況、解決問題的能力、三個層次實驗做的程度和深度，綜合對學生的實驗進行考核。

4.信息光學實驗改革教學方法，豐富教學手段

教學方法和教學手段的創(chuàng)新對激發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造力有十分重要的作用。教學方法靈活、輔助教學手段多樣，對于學生獲取信息、掌握知識、分析問題、解決問題十分有效。

（1）教學方法創(chuàng)新

將傳統(tǒng)教學模式中的類比引申法用在引導學生初次接觸光學領域的教學，可以通過類比引申法加深學生的印象和理解程度。

例如，對信息光學中的數學概念的引入，通過類比引申法，將一個矩形函數與一個照相機中的快門進行比較，再與一個矩形的孔徑進行比較，學生可以感性地理解它，不需要費勁就可以理解并記住。

（2）教學手段創(chuàng)新

將現代信息技術的幻燈片、多媒體課件、網絡手段等現代化教學手段滲透到信息光學實驗教學中。通過幻燈片、多媒體課件演示信息光學繁多的公式及推導過程，不但節(jié)約板書時間，還可詳細地給學生演示推演過程。將網絡手段應用于教學中，建立一個關于信息光學的交互式平臺，可以使學生對所學內容經常性地進行復習、討論和鞏固，同時加強師生間的交流。

綜上所述，從改革信息光學教學的必要性、信息光學教學的新模式，包括授課模式、分層次授課模式、考核方式、教學手段幾個方面對信息光學的實驗教學進行了分析和研究?；緦嶒災芰τ柧?、綜合能力訓練和科研創(chuàng)新能力訓練三個層次的實驗教學新模式，可以提高學生的動手能力、綜合能力和科研能力，提高學生對光學實驗的積極性與主動性，使學生可以學以致用，從而大大提高教學質量。

參考文獻：

張濤，孫偉民，耿濤，等.“信息光學基礎實驗”課程的教學改革與實踐研究[J].黑龍江科學，2013（10）.

編輯 薛直艷