《激光原理》教學(xué)方法的初探與實(shí)踐

蘇　紅

[摘 要]:《激光原理》是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,根據(jù)該課程內(nèi)容特點(diǎn)和本學(xué)院的具體情況提出了自己的教學(xué)方法。打破傳統(tǒng)的教學(xué)方法,該方法加強(qiáng)創(chuàng)新思維,改革教學(xué)方法和手段,以全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)為宗旨,將啟發(fā)式教學(xué)、計算機(jī)多媒體教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)等多種手段和方式相結(jié)合,并在進(jìn)行傳授知識的同時,注意學(xué)生思想教育和良好人格的培養(yǎng),進(jìn)行激光原理整體教學(xué)方案的立體化教學(xué)探索,期望取得良好的效果。

[關(guān)鍵詞]:激光原理 教學(xué)方法 理論性

《激光原理》是一門理論性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課,通過該課程的學(xué)習(xí),可以為學(xué)生們以后從事激光技術(shù)、光通訊以及信息處理、紅外探測、生物醫(yī)療診斷、材料加工、環(huán)境檢測等方面的相關(guān)工程研究打下基礎(chǔ),然而該課程復(fù)雜、物理概念抽象、理論性強(qiáng),學(xué)生往往因缺乏感性認(rèn)識,不易理解,感到難學(xué),所以只靠課堂講授很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

“深化教育教學(xué)改革,全面加強(qiáng)大學(xué)生素質(zhì)和能力培養(yǎng)”是21世紀(jì)人才培養(yǎng)的要求,也是教育系統(tǒng)適應(yīng)我國入世后的形勢必須采用的方針戰(zhàn)略。本文介紹了激光原理的研究對象及基本內(nèi)容,通過實(shí)施激光原理的三個層次的多方位教學(xué)改革,將啟發(fā)式教學(xué)、計算機(jī)多媒體教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)多種手段和方式相結(jié)合,并在進(jìn)行傳授知識的同時,教師以身作則,為人師表,注意學(xué)生思想教育和良好人格的培養(yǎng),進(jìn)行了激光原理整體教學(xué)方案的多方位教學(xué)改革的嘗試。

一、《激光原理》的研究對象及基本內(nèi)容

激光的發(fā)明使光學(xué)領(lǐng)域的研究出現(xiàn)新的活力。激光一方面為成熟的領(lǐng)域中現(xiàn)有的各種應(yīng)用技術(shù)帶來數(shù)量級的改善,另一方面又開辟了一些新的領(lǐng)域和新的應(yīng)用和新學(xué)科。《激光原理》是激光器件技術(shù)的入門課程,其教學(xué)目的是介紹激光的基本原理及其應(yīng)用,拓寬學(xué)生的知識面,以適應(yīng)當(dāng)前社會對開拓型和應(yīng)用型人才的需求。

該課程內(nèi)容包括激光的基本原理、開放式光腔與高斯光束、電磁場和物質(zhì)的相互作用、激光器的振蕩特性。這些內(nèi)容既是光學(xué)信息類工程技術(shù)人員必須掌握的基本知識,同時也是理解和掌握激光器件原理的必備基礎(chǔ)。其重點(diǎn)是激光器的工作原理、增益介質(zhì)的特性、光學(xué)諧振腔的設(shè)計、激光器的輸出性能,與之相應(yīng)的知識與技能分布在各個章節(jié)中,教學(xué)過程中要注意抓住這一主線。

二、《激光原理》的教學(xué)體會

《激光原理》理論性較強(qiáng),涉及多方面的數(shù)理知識,而且比較抽象,是一門具有一定深度和難度的課程。為了使學(xué)生學(xué)習(xí)好這門課程,我結(jié)合自身的教學(xué)談以下幾點(diǎn)體會。

在講授過程中,1.強(qiáng)調(diào)抓住重點(diǎn),掌握基本概念。《激光原理》引入了一系列相互關(guān)聯(lián)的基本概念,如受激吸收,自發(fā)輻射,受激輻射,穩(wěn)定諧振腔理論,高斯光束參數(shù)及其變化規(guī)律,增益系數(shù)及其飽和效應(yīng)等,這些基本概念形成了本課程的知識要點(diǎn),是學(xué)習(xí)理解的重點(diǎn)。2.抓住主線,建立章節(jié)間的聯(lián)系。激光器振蕩特性是前幾章節(jié)的綜合應(yīng)用,可以將整個知識點(diǎn)融會貫通起來,讓學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容有個系統(tǒng)的認(rèn)識。3.講練結(jié)合,注重實(shí)踐環(huán)節(jié)。在課堂上,適當(dāng)?shù)亟o學(xué)生一定的答題機(jī)會。

只靠課堂講授是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要理論聯(lián)系實(shí)際,不斷地提高教學(xué)質(zhì)量。尤其目前由于課程重新規(guī)劃,本課程面臨的挑戰(zhàn)是針對綜合選修課程的計劃,內(nèi)容為理論基礎(chǔ)知識難入門的條件下,如何通過新穎的教學(xué)方法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)理論課程的主觀能動性是教學(xué)的難點(diǎn)。由此對該課程教學(xué)方法的改革是必然的,提出在重要章節(jié)內(nèi)容上進(jìn)行可視化多媒體課件教學(xué),并結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)方法去完善豐富激光原理的內(nèi)容,使學(xué)生有切身的體驗(yàn)。

三、教學(xué)方法改革的探索與實(shí)踐

通過這幾年的教學(xué),我深深體會和感悟到教學(xué)方法在教學(xué)效果中的重要性。通過實(shí)施激光原理的三個層次的多方位教學(xué)改革,將啟發(fā)式教學(xué)、計算機(jī)多媒體教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)等多種手段和方式相結(jié)合,并在進(jìn)行傳授知識的同時,教師以身作則, 為人師表,注意學(xué)生思想教育和良好人格的培養(yǎng),進(jìn)行了激光原理整體教學(xué)方案的多方位教學(xué)改革的嘗試。

1.應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)在基本訓(xùn)練中應(yīng)用

根據(jù)學(xué)生的知識水平、教學(xué)內(nèi)容的難易程度在教學(xué)的不同階段運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué),何時進(jìn)行互動,進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計。對于某些問題或一些學(xué)生不易理解的概念、容易混淆的問題,由教師提出問題,可以啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī),激活思維,引發(fā)學(xué)生主動思考學(xué)習(xí),使學(xué)生所得的印象特別深刻,從而獲得舉一反三的成效。啟發(fā)式的授課從一開始“破題”,就要設(shè)法激起學(xué)生的興趣,這是貫徹“啟發(fā)式”教學(xué)原則的基本保證。在提問時,要善于設(shè)置問題情景,激發(fā)探求的問題后提出相關(guān)問題,使學(xué)生樂于思考、急于思考、便于思考,去發(fā)現(xiàn)問題、探索問題、解決問題,以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和主動學(xué)習(xí)的能力。

2.計算機(jī)多媒體輔助教學(xué)

利用計算機(jī)多媒體輔助教學(xué)課堂演示,演示很直觀。通過直觀演示,輔以啟發(fā)式教學(xué),很容易引發(fā)學(xué)生的興趣,目的在于使學(xué)生對所學(xué)知識加深理解和鞏固,并能得以運(yùn)用和發(fā)展,使知識、技能轉(zhuǎn)化為能力,同時也可得到信息反饋,發(fā)現(xiàn)不足及時補(bǔ)救。“穩(wěn)定諧振腔理論,高斯光束參數(shù)變化規(guī)律,激光器振蕩特性”等內(nèi)容,是本課程的難點(diǎn),通過制作動畫效果課堂演示,學(xué)生可以清晰地看到高斯光束在諧振腔內(nèi)傳輸情況等內(nèi)容。這樣,這些難點(diǎn)內(nèi)容常會在學(xué)生腦海中縈繞,產(chǎn)生了很直觀的認(rèn)識,有助于進(jìn)一步理解。

3.配合課堂教學(xué),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),訓(xùn)練基本實(shí)驗(yàn)技能

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,結(jié)合激光原理理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)配有He-Ne激光器的諧振腔調(diào)整及其模式分析、M 激光模式測量、半導(dǎo)體激光器發(fā)射光譜測量以及光學(xué)諧振腔CAD等實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng),訓(xùn)練敏銳入微的觀察能力,結(jié)合理論基礎(chǔ)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能力以及鍛煉實(shí)際操作能力。

4.課程設(shè)計

在課堂教學(xué)中,可以介紹一些有關(guān)激光技術(shù)的前沿課題,讓部分有精力的學(xué)生也可結(jié)合自己的興趣,參加教師課題研究,進(jìn)行一定的課程設(shè)計和科學(xué)研究,使其得到嚴(yán)格的科研訓(xùn)練,以培養(yǎng)加強(qiáng)其科技創(chuàng)新和科學(xué)研究素質(zhì)。并在進(jìn)行教授知識的同時,教師以身作則,為人師表,注意學(xué)生思想教育和良好人格的培養(yǎng)。

四、結(jié)論

以上是擔(dān)任《激光原理》課程教學(xué)過程的一些體會和教學(xué)方法的探索,期望在激光原理整體教學(xué)方案的多方位立體化教學(xué)改革的嘗試,能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,促進(jìn)學(xué)生對知識的理解和掌握,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、科研能力和良好的綜合素質(zhì)。總之,本課程是一門理論性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科,如何搞好本課程的教學(xué),還有待于我們大家的共同努力。

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