夏曉霜 劉凌虹 李建波

摘 要：光學(xué)教學(xué)的現(xiàn)代化改革應(yīng)該從課程內(nèi)容和教學(xué)模式出發(fā)，壓縮經(jīng)典知識內(nèi)容，加大尖端知識普及的力度。改革的意義在于擴大學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維，使學(xué)生成為適應(yīng)社會要求的人才。

關(guān)鍵詞：物理光學(xué) 教學(xué)模式 課程內(nèi)容 現(xiàn)代化改革

光學(xué)老又新，前程端似錦。光學(xué)與人類歷史的進(jìn)步脈脈相通，隨著幾代人的不懈努力，21世紀(jì)已邁入光子時代。光學(xué)學(xué)科生氣蓬勃，內(nèi)涵豐富，其內(nèi)容和方法與當(dāng)今社會科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的多個領(lǐng)域相互關(guān)聯(lián)，越來越重要地影響著人類的工業(yè)生產(chǎn)和社會生活。光學(xué)作為本科物理專業(yè)的必修課，教學(xué)模式以及課程內(nèi)容都需要跟緊時代的步伐，做出相應(yīng)的改革。

一、課程內(nèi)容改革

1.課程內(nèi)容概覽

在大學(xué)階段，光學(xué)非常重要，是物理專業(yè)知識體系的重要組成部分。縱觀如今高校，大部分教材更側(cè)重傳統(tǒng)的光學(xué)原理，而其他的光學(xué)內(nèi)容，因為數(shù)學(xué)要求較高、需要學(xué)生未接觸過的新知識等，篇幅較少。這方面的欠缺，導(dǎo)致了學(xué)生對光學(xué)知識和物理方法的掌握有限，難以達(dá)到社會對物理人才的期望。因此，光學(xué)課程內(nèi)容的改革勢在必行[1]。

傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)容主要包括波動光學(xué)、幾何光學(xué)和現(xiàn)代光學(xué)三大部分：

（1）波動光學(xué)分為干涉和衍射兩個內(nèi)容，各自獨立且相互連貫。該部分主要講解著名的實驗案例和光學(xué)儀器，側(cè)重于理論。

（2）幾何光學(xué)內(nèi)容分為成像、共軸球面組傍軸成像、薄透鏡、光學(xué)儀器、光闌與像差、光度學(xué)等。

（3）現(xiàn)代光學(xué)主要對傅里葉光學(xué)和非線性光學(xué)作科普性介紹，事實上，現(xiàn)代光學(xué)中許多分支已自成一門學(xué)科。教材的講解并不深入，許多被略去的內(nèi)容技術(shù)性很強，在后續(xù)學(xué)習(xí)中發(fā)揮著重要作用[2]。

所以如何拓寬課程內(nèi)容，將一些教材忽略的知識著重講解，就顯得十分有必要了，如附錄中出現(xiàn)的傅里葉變換、波包的速度，以及被列為選學(xué)的激光器共振腔應(yīng)用、光與物質(zhì)相互作用基礎(chǔ)知識、光子學(xué)器件基本原理等。

2.課程內(nèi)容改革

在保證學(xué)生夯實好基礎(chǔ)知識的前提下，對經(jīng)典光學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)鼐喤c整合，增加現(xiàn)代光學(xué)的內(nèi)容，關(guān)注現(xiàn)代光學(xué)的現(xiàn)狀及前景。在實際課程中融入光學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的最新研究成果，在講授知識的同時，使光學(xué)學(xué)習(xí)不拘泥于課本。

同時堅持教學(xué)、科研和實驗共同發(fā)展，增大實驗內(nèi)容的比例，即使有些實驗沒有條件進(jìn)行，也嘗試在網(wǎng)上找尋資料向?qū)W生普及。從基礎(chǔ)知識展開，向高新技術(shù)靠攏，更深層次的激發(fā)學(xué)生對光學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)和物理思維[3]。

二、教學(xué)模式改革

1.教學(xué)的系統(tǒng)性

增強教學(xué)的系統(tǒng)性，集幾何光學(xué)、波動光學(xué)和現(xiàn)代光學(xué)的知識為基礎(chǔ)，用費馬原理、波的疊加原理、惠更斯-菲涅爾原理等為橋梁，構(gòu)建一個完整的光學(xué)體系。在光學(xué)課中將較難的現(xiàn)代光學(xué)細(xì)分為傅里葉光學(xué)、非線性光學(xué)和量子光學(xué)，讓學(xué)生在有限的學(xué)時中對其有更深層次的了解。系統(tǒng)性地將實驗、日常生活與光學(xué)知識結(jié)合起來，讓學(xué)生對光學(xué)的了解不再是書本上抽象的概念和例子，使得學(xué)生能在日常生活中運用學(xué)到的知識，知行并舉[4]。

在教學(xué)備課階段用發(fā)展的眼光審視光學(xué)，對已有的教學(xué)體系進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐晟?。結(jié)合學(xué)生在高中學(xué)習(xí)中掌握的內(nèi)容，由淺入深、循序漸進(jìn)，完善學(xué)生的知識體系。在教學(xué)過程中應(yīng)明確光學(xué)課程的重點，注意學(xué)生對于基本概念的掌握，以此來拓展學(xué)生的理性思維、保證學(xué)生擁有基本的專業(yè)技能。

2.教學(xué)的連貫性

素質(zhì)培養(yǎng)與知識教育同等重要，教師可以對教學(xué)模式進(jìn)行合理化的設(shè)計，保證課程的連貫性。在開授新課時，可以由先前學(xué)過的知識導(dǎo)出新知識，使得知識的傳播有一個過渡。這樣一來，學(xué)生可以溫故知新，對于知識的吸納也更有條理性。還可以在原有知識點的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展與延伸，如舉一些例子，引導(dǎo)學(xué)生回答，拓寬學(xué)生思維。

3.注重啟發(fā)探究式的教學(xué)

課堂上的互動是一個值得鼓勵的現(xiàn)象。通過這種教學(xué)方式，選擇一些既與生活相關(guān)又有一定探索價值的問題，讓學(xué)生分組討論。正是問題，激發(fā)了學(xué)生去學(xué)習(xí)和探索。就實際情況而言，學(xué)生對這類問題往往有獨特的見解，有的學(xué)生給出的方案還非常值得教師深思。

傳統(tǒng)的習(xí)題講授方式往往是將電子版答案發(fā)給學(xué)生，再根據(jù)學(xué)生提問針對性地講解錯率高的題目，這樣不利于了解學(xué)生對新知識的掌握情況，因此，教師可以考慮增加習(xí)題課環(huán)節(jié)。習(xí)題課時，對題目涵蓋的知識進(jìn)行篩選，在黑板上標(biāo)明，同時板書主要的公式推演過程和題解步驟，使得學(xué)生掌握某種題型的解題思路。讓學(xué)生上臺講解習(xí)題，了解其解題思路，再啟發(fā)提醒，使學(xué)生自主解決問題，這樣可以使學(xué)生擁有學(xué)習(xí)的自主性，鞏固所學(xué)的知識，同時增強思考意識。

結(jié)語

光學(xué)的發(fā)展過程漫長且精彩，是人類對于各種物理現(xiàn)象和客觀規(guī)律的探索過程。光學(xué)教學(xué)的現(xiàn)代化改革，學(xué)生不僅可以深層次的認(rèn)識到光學(xué)學(xué)科的歷久彌新，還能從這門學(xué)科蘊涵的科研思想和方法中學(xué)到更多的知識。

參考文獻(xiàn)

[1]張慶國，尤景漢，陳慶東，湯正新，鞏曉陽，李立本.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的實踐與探索[J].物理與工程.2008 （04）.

[2]曲芳，于意仲，倪曉昌，徐麗娟，孫鴻波，蘆宇，孔維敬.淺談啟發(fā)式教學(xué)法在物理光學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].科教文匯（中旬刊）.2015，（02）： 51-52.

[3R Botet，E Trizac.Teaching Physics with Computers[J].European Journal of Physics.2005，26 （5）.

[4]于斌，曹博，于杰，陳丹妮.工程光學(xué)課程中實驗教學(xué)改革的研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報.2012，（26）.

[5]鄭曉東，劉向東.光電信息工程實驗教學(xué)的思考與改革[J].光學(xué)技術(shù).2007（S1）.

[6]黃漢華，陳勇，李璋，徐玲芳，王文峰.電子科學(xué)與技術(shù)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計劃研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報.2013（30）.

通訊作者簡介

李建波（1983.07--），男，漢族，籍貫：湖南省婁底市，中共黨員，副教授，博士，主要從事納米光子學(xué)方面科學(xué)研究和物理方面的教學(xué)研究工作。