物理學（師范類）光學課程教學改革初探

摘 要：本文以重慶三峽學院物理學（師范類）專業(yè)基礎課光學理論教學為例，從教材內(nèi)容選擇、重點難點確定以及教學目標實現(xiàn)幾方面作了一些嘗試，旨在推動光學課程理論教學改革，促進課程教學目標的更好實現(xiàn)。

關鍵詞：光學 教學 改革

光學是物理學（師范類）專業(yè)學生按照人才培養(yǎng)方案要求，在進校第一學年完成力學和熱學兩門基礎必修課學習以后，面臨的又一門專業(yè)基礎課，與光學同時開設的還有電磁學原理，兩門課程在內(nèi)容上有很多交集，光學課程的任課老師應該和電磁學原理任課教師有深入的交流。這樣兩門課程至少在教學內(nèi)容上不會重復太多，側重點也不盡相同。光學作為原子物理學的先行課程，在整個人才培養(yǎng)方案中起到了承前啟后的作用。因此，光學課程學習效果對整個基礎物理學內(nèi)容的學習作用巨大。隨著高校招生規(guī)模的不斷擴大，中學教學改革對物理學內(nèi)容的大量減少，學生入學時的物理學基礎知識掌握差別越來越大，如何面對新形式做好光學教學，日益成為高?；A物理教學必須面對的問題。本文結合自己多年的教學經(jīng)驗并借鑒他人的研究成果，廣泛征集學生意見，對光學課程理論課教學的改革進行積極了的探索，總結出一些有用的方法，與同仁分享討論以期更好地做好光學教學工作。

一、針對學生基礎對教材內(nèi)容進行選擇并對教學目標進行層次區(qū)分

現(xiàn)在廣泛被各高校選擇的光學教材主要是姚啟鈞編著的《光學教程》和母國光、戰(zhàn)元齡編著的《光學》，兩本教材全面而詳細地介紹了幾何光學、波動光學的基本理論，介紹了量子光學和現(xiàn)代光學等基礎內(nèi)容。是公認的優(yōu)秀教材，但對于物理學基礎較差的學生來講，在學習過程中也存在以下一些問題：第一，幾何光學部分中有關光學儀器介紹的內(nèi)容較多，以華東師大出版社出版姚啟鈞主編的《光學教程》為例，第四章光學儀器的基本原理中，以人的眼睛、顯微鏡、放大鏡和望遠鏡等常見光學儀器為主線，對光學儀器的構造和工作原理進行了較為深入的講解，定量討論的內(nèi)容偏多，對于中學物理基礎較差的學生來講學習壓力較大。第二，第五章光的偏振中光在晶體中的波面等內(nèi)容學生學習難度較大，應針對學生基礎的實際狀況和內(nèi)容完整性要求對內(nèi)容進行選擇并對教學目標進行區(qū)分。第三，光的量子性內(nèi)容涉及面廣，我們主要選擇了普郎克輻射公式、光電效應、經(jīng)典輻射理論和愛因斯坦的量子解釋等主要內(nèi)容進行教學。結合教學內(nèi)容和光學發(fā)展的現(xiàn)狀以及光纖作為新一代網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)的大量應用實例作為光學教學的補充內(nèi)容進行教學，極大地調(diào)動了學生光學的興趣，增加了課程教學的吸引力。物理光學部分在講授時還要注重課程內(nèi)容的條理化和內(nèi)容的先后次序，波動光學和幾何光學看似聯(lián)系不十分緊密，但在整個波動光學教學中都以光程和光程差、相位與相位差這兩組概念以及它們之間的對應關系，貫穿在整個波動光學的教學中，使教學內(nèi)容前后呼應。

二、重點內(nèi)容瞄準關鍵點，難點內(nèi)容找準突破口

教材內(nèi)容的完整性和內(nèi)容安排的有序性是保證教學質(zhì)量的前提。明確的課程教學目標的實現(xiàn)是教學工作的根本任務，生動高效的課堂教學過程是達到教學目的的重要途徑，很多學生過分依賴于課堂教學，不能自覺地進行課前預習和課后復習，手機功能的多樣性更是極大地占用了學生的課余時間。教師要在較少的課堂教學時間內(nèi)完成教學任務，除借助于現(xiàn)代化多媒體教學手段提高教學效果外，在教學內(nèi)容的選取和授課語言描述上也要下很大的功夫，將教師的個人魅力的教學技能有力展現(xiàn)，以期實現(xiàn)課堂教學效率的有極大提高。通過批改作業(yè)發(fā)現(xiàn)教學中存在的問題，尋找解決問題的有效方法，通過對作業(yè)細致批改以便了解每一個學生的學習狀況和學習狀態(tài)。利用網(wǎng)絡資源作為課堂教學的重要輔助，將教學過程中從時間和空間延續(xù)，主動地利用現(xiàn)代網(wǎng)絡通信手段將學生從玩游戲引導到光學課程內(nèi)容學習上來，我們采用的是將布置的作業(yè)限時完成，通過網(wǎng)絡定時提交。物理學是一門實驗學科，光學也不例外，光學理論的發(fā)展正是從觀察生產(chǎn)和生活實際中的光學現(xiàn)象入手，透過表面現(xiàn)象尋找其背后隱藏的規(guī)律，總結的提煉出光學規(guī)律和原理，光學實驗教學不僅是學生動手的過程，更是動腦思維的過程。注重實驗教學能更好地激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生認真觀察現(xiàn)象，從中獲得一些感性認識，經(jīng)過教師的進一步引導使學生的感性認識上升為理性認識，為光學理論課程的學習起到積極的促進作用。但是學生分組實驗中驗證性實驗所占比重過大，大學階段的實驗教學應該不只是“驗證”，可以通過增加一些設計性實驗以激發(fā)學生的創(chuàng)新能力。

三、現(xiàn)代教育技術的合理運用是教學目標實現(xiàn)的有效方法

利用計算機網(wǎng)絡技術搭建教學平臺，構建豐富易用的網(wǎng)絡教學資源，充分發(fā)揮以多媒體技術為代表的現(xiàn)代教學技術手段的作用，提高單位學時的信息量。運用多媒體技術進行實例分析和動畫演示激發(fā)學生的學習興趣。但是如果過多地依賴于PPT教學，會讓學生感覺上理論課象放電影一樣。最好能夠讓教師走出去，多觀摩多學習，博采眾長，加強交流并使之常態(tài)化，通過借鑒和學習兄弟院校光學教學改革的成功經(jīng)驗。從教學內(nèi)容、教學步驟、教學方法等方面完善教學過程，大膽地嘗試新的教學手段，探索新的教學方法，使學生的學習由被動轉(zhuǎn)為主動。

四、考核方式多樣化

課堂教學效果的考核方式不能僅以一紙試題反映，光學是一門實驗課程，許多的光學現(xiàn)象來自于長期觀察和合理推論。在光學理論教學中我們也要將光學實驗教學結合進來，從教學內(nèi)容緊密配合，教學進度相互適應兩個方面同步推進。作為師范專業(yè)的學生，我們還要將師范技能培養(yǎng)與理論課程學習有機組合，比如作業(yè)的評講就可以考慮讓作業(yè)完成較好的學生上臺評講的方式進行。這樣做一方面可以讓學生覺得親切，作業(yè)評講人就從學生中產(chǎn)生，另一方面又能提高講解者的表達和應用水平。在我們?nèi)粘＝虒W工作中學生對作業(yè)講評這一種做法非常認可，積極參與，收效甚好?？梢詫嶒灣煽?，作業(yè)完成情況，參與作業(yè)評講等日常學習表現(xiàn)以一定的比例計入學生光學課程的總成績。我們采用的是平時成績（作業(yè)完成情況、作業(yè)講評情況、上課出勤率、聽課認真度等）占學期總績的20%，學生分組完成的八個光學實驗平均成績占光學總成績的20%，光學期末理論筆試成績占60%，這樣做的有利于全面考核學生學習情況，避免了期末一張試卷評價學生整個光學課程學習效果的片面性。

五、結語

一門課程教學效果的提升，僅從以上幾方面努力還遠遠不夠，即使是同一所學校，不同年級的學生基礎不同，學習目標也不完全一樣，在教學過程中教師還要根據(jù)學生中學光學基礎和當前學習狀態(tài)，在教學進度安排，教學方法選擇，重點內(nèi)容講授方法，難點內(nèi)容突破手段等方面多思索，尋找行之有效且易于被學生接受的途徑，讓學生在老師的教導和督促下一步一步地去實現(xiàn)教學目標。只有師生之間密切配合，才能更快更好地實現(xiàn)課程教學目標。古人說：教學有法，教無定法。我們按照因材施教的原則做了一些有用的嘗試，收到了一寫的效果，但教學改革永遠在路上，只有進行式，沒有完成式。只要我們積極探索，不斷努力，總會使光學理論課程教學的效果越來越好。

參考文獻：

[1]姚啟鈞原著. 光學教程（第五版） [M]. 北京：高等教育出版社，2017.

[2]母國光，戰(zhàn)元齡編. 光學（第二版） [M]. 北京：高等教育出版社，2015.

[3]趙凱華，鐘錫華主編. 光學（上、下冊） [M]. 北京：北京大學出版社，2014.

作者簡介：何成林（1965—）男。民族：漢。四川南充人。工學碩士。副教授。目前主要從事大學物理學和光學課程的理論教學及相關實驗教學輔導工作。劉利利（1985—）女。博士。講師，從事大學物理學和量子力學教學工作。