應用光學的教育發(fā)展現(xiàn)狀分析及研究

湖北工程學院 於 康

1.前言

隨著科技的發(fā)展，光學技術也在不斷進步，新的光學分支不斷涌現(xiàn)，光學知識不斷擴展，必然對光學教學產(chǎn)生沖擊，而為了適應光學技術的發(fā)展，光學教學必須要教學內容不斷更新、知識面要不斷擴展等特點。為我國培養(yǎng)出具有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的科技人才。

2.我國光學教育的發(fā)展歷程

2.1 萌芽時期

2.1.1 從上一輩直接傳承到下一輩

當時的人們把有關光學方面的知識、技巧和工藝應用在了謀生和生活上，他們沒有真正意義上的老師，都是從上一代怎樣制造與光學有關的器具。這僅僅是為了生活，然而卻在潛意識下產(chǎn)生了“光學”的應用和教學的過程。

2.1.2 從研讀古書到寫書撰寫

從西周開始，就出現(xiàn)了大量有關于光學知識的書籍。在這個時代，人們把自己對于光學知識的理解編撰成書，供后人學習和研究。當時的人們已經(jīng)開始觀察與光有關的現(xiàn)象，并記錄下來；還有些手工業(yè)者也把自己的光學工藝制造技術記錄成冊。而后人將這些知識和工藝方法進行進一步的擴充和傳承。

2.2 形成和發(fā)展時期

這段時期是由明末開始到1937年。在這段時期里，中國的光學發(fā)展開始經(jīng)歷一個形成和發(fā)展的過程。也就是這一時期光學教育真正開始進入課堂。由于傳教士來到中國傳教，把西方的光學知識傳入到中國，也就是這時，開始進入光學教育的形成時期。

2.3 戰(zhàn)爭維持時期

戰(zhàn)爭的出現(xiàn)不僅沒把光學教育停滯，反而在西北地區(qū)有所發(fā)展。

2.4 空前繁榮時期

進入21世紀，科技的進步，對于光學的發(fā)展是迅猛的，達到了以前沒有達到的高度。

3.光學教學的現(xiàn)狀

3.1 光學教育中出現(xiàn)的問題

3.1.1 光學教學內容的更新跟不上光學應用的步伐

光學的應用領域在不斷的擴大，不再僅僅局限于視光學和精密測量于加工領域，而是發(fā)展的越來越深入，與我國的工農(nóng)業(yè)、科學技術以及人類的生活的領域都密切相關。然而先進的光學教育內容更新卻跟不上光學應用的步伐。部分學校的教學內容還與幾十年前的內容一樣，整個教學內容體系完全落后于實際科學技術的發(fā)展。學生無法從課本學到與生活、生產(chǎn)緊密相連的光學技術。

3.1.2 專業(yè)需求導致光學教學內容被局限

目前，很多高校的非物理專業(yè)的大學物理光學教學越來越偏中于與自己專業(yè)相關的光學領域的知識，而對于與本專業(yè)無關的光學內容則進行了刪減。有的光學內容過偏或者過簡都會導致學生對光學知識只有一個片面的了解，使他們學不到真正的光學知識并失去興趣。

3.1.3 光學目標的歧義化

課堂教學是光學教學的主要形式。而由于目前大學的教育模式和考核制度，使得學生把更多的注意力集中在與結課有關的光學內容和試題，而不是由興趣出發(fā)而主動的去了解和學習。

3.1.4 現(xiàn)代光學內容設計過少甚至被忽略

雖然當今的光學技術發(fā)展迅猛，光學的應用領域在不斷擴展，但是部分高校對于現(xiàn)代光學知識的內容知識淺嘗輒止或者不涉及，缺乏時代信息，與現(xiàn)代光學內容幾乎沒有關系。

3.1.5 光學實驗教學存在問題

在實驗課時，學生知識根據(jù)課本的知識來完成實驗，并不會去了解實驗的設計思想。由于理論與實驗的不同步，使得學生在實驗室對實驗的步驟不明，不了解實驗數(shù)據(jù)的物理意義。

3.2 光學教學中出現(xiàn)的困難

3.2.1 光學教學面臨著學生規(guī)模的不斷擴充，而高校的教學資源很難達到要求的困難。

由于光學專業(yè)的學生的隊伍每年都在擴大，使得部分高校的教學資源的升級很難與學生規(guī)模擴大的步伐同步，這就使得很難做到每個學生都充分了解光學內涵。

3.2.2 在光學教學中，很難更正學生之前對光學概念或現(xiàn)象的認識錯誤，這也給光學教育帶來了難度。

學生從出生大長大通過自己的眼睛觀察這個世界，并形成了自己的世界觀，但往往他們所認識的都是表像，但是這種已經(jīng)形成的觀點一旦形成就很難更正。在課堂上老師講解完知識后，由于學生眾多，很難對每個學生是否正確掌握光學知識做一一了解的并更正，而錯誤的理解會導致對某個光學體系的錯誤認識，影響學習光學。

3.2.3 光學課堂上，教師與學生之間缺乏交流。

由于光學的內容偏向于物理，比較枯燥和抽象，而教師在教學的過程中，很難引起學生的共鳴，使老師不能及時里了解學生的理解狀態(tài)，只能在課后通過考試時才能得到部分反饋的信息。

3.2.4 部分高校對光學的教學仍以傳統(tǒng)教學為主。

在部分高校光學課堂上應用的現(xiàn)代化的教學手段，但教學的內容比較局限，不新穎，而且都是通過PPT呈現(xiàn)在學生面前，運用模型的時候很少，使學生不能直觀的感受到光學內容，而只能在腦海中想象。

4.光學教育的發(fā)展對策

4.1 光學課程的改革

光學課程是學生學習現(xiàn)代化科學技術的基本課程。在光學教育改革中，應該把學習知識的教育內容轉變?yōu)橐钥茖W素質教育為主的課堂教育內容，著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力和自主學習能力。在課程上利用近幾年的教學研究成果，是課堂知識和現(xiàn)代的光學技術發(fā)展掛鉤，使知識不陳舊，能引起學生的興趣，主動去了解并去學習有關光學的知識，為學生的知識、能力、素質的發(fā)展提供條件。

4.2 加強相關專業(yè)的配合

學生學習光學知識，不應局限于僅僅學習光學知識，應跟上時代科技的發(fā)展，學習光學技術發(fā)展中產(chǎn)生的新分支和與其他專業(yè)的相關性，擴充自己的知識面，為我國的科技發(fā)展做貢獻。

4.3 光學問題向導式學習

4.3.1 問題向導式教學的概念和模式

4.3.1.1 問題向導式教學的概念

問題向導式教學是指在課堂教學時，教師根據(jù)所要講述的教材內容，引出相關內容和概念時，向學生進行提問，引發(fā)學生的思考與理解。

4.3.1.2 問題向導教學的模式

①一問一答模式。一問一答模式可以是教師提問，引導學生思考而回答問題；也可以是學生提問，老師回答問題來解決學生在學習光學是的疑問；還可以是學生通過計算機作為中介向老師提問或回答問題。

②集體辯論模式。它是指在課堂上后者課后，教師組織學生進行學生與學生之間的相互問答模式。通過這種模式，可以讓學生進行交流并把自己所理解的光學知識滲透該對方，提高學生對光學知識的理解，并在這一過程中提升學習的興趣。同時加強學生之間的交流，增強集體感。

4.3.2 問題向導式教學的作用

①提高師生間互動的頻率。由于光學知識是枯燥乏味的，而課堂上的沉寂使師生之間缺乏交流。而通過這種模式，可以增加師生間的交流。在交流的過程中，師生間相互了解、互相認可，不但提高了教學質量，增進了師生間的友誼還達到了良好的教學效果。

②培養(yǎng)學生的思辨能力。學生在參加辯論時，通過提問和回答問題，把自己的思想觀點說出來并進行探討，也對別人的問題進行探討，是其不再拘泥與過去的思考模式。

[1]明海,陳博,章江英.大力加強光學專業(yè)學生的素質教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)——促進光學、電學類高等人才的培養(yǎng)[J].光電子技術與信息,2010,17(4):15-18.

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