工程光學(xué)課程教學(xué)改革的探索與實踐

【摘 要】工程光學(xué)是我校測控技術(shù)及儀器和光電信息科學(xué)與工程兩個專業(yè)共同開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程知識涉及面廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，既具有理論性，又具有技術(shù)性和實踐性。基于我校的人才培養(yǎng)定位和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，對課程教學(xué)進(jìn)行一系列改革與實踐，包括課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)隊伍、教材及考核體系等。本文對這些教學(xué)改革的成果進(jìn)行總結(jié)，并分析存在的問題及不足。

【關(guān)鍵詞】工程光學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)手段 教學(xué)隊伍

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）36-0039-03

工程光學(xué)是光電信息科學(xué)與工程、測控技術(shù)及儀器等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)質(zhì)量的高低對于專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)具有非常大的影響。北京信息科技大學(xué)在測控技術(shù)及儀器和光電信息科學(xué)與工程兩個專業(yè)都開設(shè)了這門課程。這兩個專業(yè)都是光學(xué)、機(jī)械、電子、計算機(jī)等幾個學(xué)科相互交叉、相互融合的專業(yè)。而光學(xué)是信息獲取和處理的重要手段，本專業(yè)的本科生需要掌握一些基礎(chǔ)的光學(xué)知識，如光的成像理論、光的電磁理論、光的干涉與衍射特性及應(yīng)用等，工程光學(xué)這門課程正是為滿足這樣的教學(xué)需求而開設(shè)的。

作為北京市屬普通高校，學(xué)校始終將培養(yǎng)應(yīng)用型專門人才作為學(xué)校人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)。在這樣的人才培養(yǎng)定位的基礎(chǔ)上，各個專業(yè)的培養(yǎng)方案進(jìn)行了調(diào)整和完善，在課程體系中增加了較多的實踐環(huán)節(jié)，同時對于一些理論性較強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，也有更多的實踐環(huán)節(jié)來支撐課程教學(xué)，將理論與實踐有效結(jié)合起來，使學(xué)生學(xué)以致用。在這樣的指導(dǎo)方針下，對工程光學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教材等多個方面進(jìn)行了一些卓有成效的改革，并取得了一定的成果，教學(xué)質(zhì)量得到了很大的提升，教學(xué)效果得到了學(xué)生的普遍好評。

一 探索與實踐成果

1.修訂教學(xué)大綱

教學(xué)大綱是課程教學(xué)的綱領(lǐng)性文件，決定了課程以何種形式開展。我們依據(jù)人才培養(yǎng)的定位和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，對課程的教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂。首先，我們綜合考慮課程之間的知識銜接，對課程內(nèi)容進(jìn)行了增刪，對于在大學(xué)物理等課程中已經(jīng)講到的基礎(chǔ)知識，在本課程中將減少教學(xué)學(xué)時或不再講，一些比較抽象難懂的知識點也不再講，而是改為課外閱讀和自學(xué)內(nèi)容，學(xué)習(xí)有余力的學(xué)生可以自行學(xué)習(xí)，重點講基礎(chǔ)知識和典型應(yīng)用，注重傳統(tǒng)和現(xiàn)代的結(jié)合，注重前沿知識的介紹。其次，我們在光電信息科學(xué)與工程這個專業(yè)培養(yǎng)方案的制訂過程中，將工程光學(xué)（96學(xué)時）拆分為應(yīng)用光學(xué)（56學(xué)時）和物理光學(xué)（40學(xué)時），內(nèi)容也增加了，為本專業(yè)學(xué)生的后續(xù)課程學(xué)習(xí)提供了更多的支持。我們還開設(shè)了一門專門的光學(xué)實驗課程現(xiàn)代光學(xué)實驗，在這個實驗課程中，設(shè)計了多個綜合性的實驗項目，將課程中的多個知識點融合在一起，放在某些特定的實驗項目里進(jìn)行驗證分析，效果非常好。而且我們進(jìn)一步注重在課程教學(xué)中增加更多技術(shù)應(yīng)用的內(nèi)容，讓學(xué)生更多地了解知識的實際應(yīng)用現(xiàn)狀，以及存在的問題和不足。我們也鼓勵學(xué)生通過課外閱讀資料，總結(jié)某些應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并提出自己理解的技術(shù)改進(jìn)方案。

2.建設(shè)教學(xué)隊伍

教學(xué)質(zhì)量的提高很大程度上取決于教學(xué)隊伍的建設(shè)水平。對此，我們非常重視教學(xué)隊伍的建設(shè)。首先，我們組成一個5人教學(xué)小組，包括3名副教授、1名講師和1名高級實驗師，共同承擔(dān)課程教學(xué)。在教學(xué)過程中，大家相互合作，參與每個教學(xué)環(huán)節(jié)，但各自有所側(cè)重，有人重點負(fù)責(zé)課程實驗，有人重點負(fù)責(zé)課堂教學(xué)，還有人重點負(fù)責(zé)與本課程相關(guān)的課外實踐項目。在這樣的相互合作過程中，每個人的教學(xué)能力都得到了提升。其次，我們還創(chuàng)造一些條件，支持教學(xué)隊伍里的老師參加各種培訓(xùn)和交流活動，讓老師與國內(nèi)一些知名院校的老師進(jìn)

行探討，了解一些最新的教育教學(xué)理念和方法，并用于本課程的教學(xué)改革與實踐。近5年，本課程小組參加相關(guān)教學(xué)培訓(xùn)和交流活動20余次，與國內(nèi)很多教學(xué)團(tuán)隊建立了合作關(guān)系，為我們的發(fā)展和提高創(chuàng)造了非常好的外部環(huán)境。

3.改進(jìn)教學(xué)方法

我們堅持與時俱進(jìn)，不斷改善教學(xué)方法，以適應(yīng)新的教學(xué)需求。首先，更多地發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，在課堂教學(xué)過程中展示更多豐富的內(nèi)容，通過精美圖片、精彩動態(tài)視頻等形式展示課程的基本概念和應(yīng)用，吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)生聽課的興趣，同時讓一些晦澀難懂的概念理解變得輕松。其次，注重課外教學(xué)，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，讓學(xué)生能在課外時間利用這個平臺進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，這是課堂教學(xué)非常有效的延伸，得到了學(xué)生的普遍歡迎。

4.加強(qiáng)教材建設(shè)

目前，有很多工程光學(xué)的教材，這些教材的側(cè)重點都有所不同，但還沒有比較好的面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教材。我們一直在探索自己編寫教案和講義，并嘗試在將來出版有自己特色的教材。這個工作涉及的內(nèi)容較多，需要查閱很多的文獻(xiàn)資料，并要對這些資料進(jìn)行甄別挑選，然后編寫到講義里去，雖然花費(fèi)了很多時間，但使用的效果還不錯。我們還要繼續(xù)完善講義的內(nèi)容，力爭早一些完成教材的初稿，讓更多的學(xué)生受益。

5.開展課外科技活動

課程學(xué)習(xí)不應(yīng)該局限于課堂和實驗室，還應(yīng)該有更廣闊的空間，特別是工程光學(xué)這種具有很強(qiáng)實踐性的課程，應(yīng)該創(chuàng)造一些機(jī)會讓學(xué)生深入工廠、深入市場，理解技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。一方面，我們鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，更多地了解典型的光學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和應(yīng)用潛力，培養(yǎng)他們的興趣；另一方面，我們組織學(xué)生參觀一些展覽，例如每年都舉辦的國際光電展、醫(yī)療儀器展覽等，讓學(xué)生在與廠家的溝通交流中，了解技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展?jié)摿?，拓展學(xué)生的視野。與此同時，我們還組織學(xué)生申報大學(xué)生科技創(chuàng)新項目，3～5人組成一個小組，自擬題目，提出研究內(nèi)容和研究目標(biāo)，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，自行開展項目研究。這樣的形式有利于學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，也能培養(yǎng)他們與人溝通協(xié)作的能力。這樣的科技活動已經(jīng)開展了4～5年，效果很好，在項目研究過程中，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的動力，對工程光學(xué)課程的開展也提供了很多支持。我們也定期組織學(xué)生參觀本行業(yè)有影響力的一些工廠，讓他們實地了解技術(shù)的發(fā)展。

6.完善考核體系

在進(jìn)行一系列教學(xué)改革的過程中，我們也對課程考核進(jìn)行了一些改革。課程考核是評價學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果的重要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵指標(biāo)，因此需要給予足夠重視。過去，我們對課程考核的處理過于簡單，考核成績主要分為平時成績30%和期末考試成績70%?？荚嚦煽兒艽蟪潭壬先Q于最后的期末考試，依靠試卷來評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成績是不充分的，也是不全面的。因此，需要建立一個更為科學(xué)、系統(tǒng)、全面的課程考核體系，我們?yōu)榇俗隽艘恍﹪L試。將課程成績分為三大部分：課程參與度成績、課外學(xué)習(xí)成績和期末試卷考試成績。課程參與度成績主要考核學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)、參與課外科技項目以及在這些活動中的積極性和參與貢獻(xiàn)，占總考核成績的30%；課外學(xué)習(xí)成績主要包括課后作業(yè)和思考題的完成情況，課外科技項目的完成情況以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的自我學(xué)習(xí)情況，占總考核成績的40%；期末試卷考試成績就是傳統(tǒng)的期末考試，占總考核成績的30%?；谶@樣的考核體系，學(xué)生的成績主要取決于平時的努力程度，而不是期末考試，這樣更有利于學(xué)生能在整個學(xué)習(xí)過程中保持注意力，將心思放在平時的教學(xué)過程，而不是考試前幾天的突擊沖刺。這樣的考核體系還處于初步的試驗階段，最終的效果還有待于進(jìn)一步的觀察分析。但從目前實施的效果來看，學(xué)生比較歡迎，學(xué)習(xí)的投入也較以往有很大的變化。目前，我們正在嘗試將期末考試拆分為期中考試和期末考試兩個部分，進(jìn)一步體現(xiàn)“平時學(xué)習(xí)，平時考核”的這一考核體系思路。

總之，我們在過去幾年以學(xué)生為本，大膽創(chuàng)新，在工程光學(xué)的教學(xué)上進(jìn)行了很多改革與實踐，教學(xué)質(zhì)量有了較大的提升，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績也有了明顯的提高，教學(xué)效果令人滿意。

二 問題與不足

當(dāng)然，在改革實踐的過程中我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題，還有很多需要改進(jìn)和提高的地方。

首先，要進(jìn)一步加強(qiáng)師生互動。不論是在課堂教學(xué)過程中，還是課外的科技活動和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中，師生互動都是非常重要的。但是目前來看，師生互動的程度還不夠，也沒有創(chuàng)造一些機(jī)會來加強(qiáng)師生互動。教師平時的事情比較多，學(xué)生平時也有很繁重的學(xué)習(xí)任務(wù)，彼此很難有足夠的時間進(jìn)行面對面的溝通和交流，這在一定程度上影響了教學(xué)效果。

其次，可適度開展雙語教學(xué)。全球化的背景下，在教學(xué)的過程中應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的全球視野，進(jìn)行雙語教學(xué)是實現(xiàn)這一目標(biāo)的有效手段。通過雙語教學(xué)，可以掌握本課程相關(guān)的專業(yè)術(shù)語和表達(dá)方式，增強(qiáng)閱讀英文文獻(xiàn)資料和經(jīng)典專著的能力。

再次，將課堂教學(xué)和課外實踐活動有機(jī)地結(jié)合起來。課堂上講了很多基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識，甚至做了很多推導(dǎo)運(yùn)算，也介紹了一些技術(shù)應(yīng)用。但是這些知識如何用于指導(dǎo)具體的課外科技項目呢？這是需要認(rèn)真思考的一個問題。

最后，在教材、考核體系、教學(xué)內(nèi)容等方面仍有需要完善的地方。

三 總結(jié)

經(jīng)過幾年的教學(xué)改革，我們?nèi)〉昧撕芏喑煽?，也獲得了一些經(jīng)驗和教訓(xùn)，總的結(jié)果是令人滿意的，這堅定了我們繼續(xù)進(jìn)行教學(xué)改革的信心。我們會繼續(xù)努力，在實踐中不斷摸索，以學(xué)生為本，將工程光學(xué)課程建設(shè)得更好，為專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)做出更大的貢獻(xiàn)。

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〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕、汪二款〕