光學(xué)教學(xué)改革創(chuàng)新探析

摘 要：21世紀(jì)以來，光學(xué)以及光電交叉學(xué)科快速發(fā)展起來，隨著我國光學(xué)產(chǎn)業(yè)的壯大發(fā)展，優(yōu)秀的光學(xué)類專業(yè)方人才日趨緊缺，各大高校紛紛開設(shè)多種光學(xué)相關(guān)類專業(yè)課程。為了讓光學(xué)類人才學(xué)有所用，本文就光學(xué)類教學(xué)改革創(chuàng)新進(jìn)行了簡單的探析，根據(jù)當(dāng)前光學(xué)教學(xué)存在的問題，理論枯燥難懂、學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和實踐性不強、教學(xué)方法落后單一等，從三個方面對光學(xué)課程教學(xué)改革創(chuàng)新進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞：光學(xué)，教學(xué)內(nèi)容，實踐，教學(xué)方式，改革創(chuàng)新

引言

光學(xué)學(xué)科的起源距今已經(jīng)歷史久遠(yuǎn)，發(fā)展經(jīng)歷了漫長的歷史時期，但是卻對人類的前進(jìn)有重大的意義。直到1960年，隨著第一臺紅寶石激光器的發(fā)明和應(yīng)用，光學(xué)的下屬分支學(xué)科例如非線性光學(xué)、統(tǒng)計光學(xué)、凝聚態(tài)光學(xué)和導(dǎo)波光學(xué)等發(fā)展壯大，光學(xué)類課程是光學(xué)類物理類和光電類專業(yè)的重要的基礎(chǔ)課程[1]。尤其是進(jìn)入21世紀(jì)后，科學(xué)急速進(jìn)步發(fā)展，引起了光學(xué)教學(xué)本質(zhì)上的巨大變化，但是，目前大多數(shù)的大學(xué)光學(xué)課堂并沒有緊跟時代和科技的發(fā)展腳步，常年如一日使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法教授過時的光學(xué)課程，我們應(yīng)該不斷地探索如何將光學(xué)類課程的教學(xué)更好的實施和改進(jìn)，適合學(xué)科發(fā)展的教學(xué)工作，將傳統(tǒng)的和基礎(chǔ)的光學(xué)原理使用新的更有效的方式傳授，同時緊跟科技前沿，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對新知識新應(yīng)用的學(xué)習(xí)。因此，改變目前我國在光學(xué)教學(xué)中存在的問題，對光學(xué)教學(xué)改革進(jìn)行探索分析，開創(chuàng)光學(xué)教學(xué)改革創(chuàng)新之路具有重大的歷史和實踐意義[2]。

一、教學(xué)內(nèi)容改革

根據(jù)社會對光學(xué)類人才的需要，以及大多數(shù)學(xué)生光學(xué)基礎(chǔ)知識掌握不扎實的實際情況，應(yīng)該及時的根據(jù)學(xué)科的發(fā)展更新教學(xué)大綱，牢牢抓住對基礎(chǔ)知識的掌握，強化對于理論以及公式的理解，在扎實的掌握了經(jīng)典理論知識的基礎(chǔ)之上，著力培養(yǎng)學(xué)生思考和應(yīng)用的能力，教學(xué)內(nèi)容在保留重要的基礎(chǔ)知識和理論的前提下也要結(jié)合現(xiàn)代光學(xué)發(fā)展，與時俱進(jìn)，讓學(xué)生時刻與科技發(fā)展接軌，提升科學(xué)發(fā)展思維。現(xiàn)代光學(xué)前沿技術(shù)可以舉辦知識講座或者是開展調(diào)研課題讓學(xué)生自主完成，高精尖的新知識能夠激發(fā)對枯燥基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)欲望，然后將知識轉(zhuǎn)化到實際應(yīng)用中，促進(jìn)創(chuàng)新和自我完善提高。

教學(xué)內(nèi)容改革創(chuàng)新探析總結(jié)如下：

首先，對復(fù)雜的理論導(dǎo)出凝練和圖像化，挖掘理論內(nèi)在邏輯關(guān)系和關(guān)鍵點，擺脫繁瑣龐雜的數(shù)學(xué)公式計算，使用直觀且脈絡(luò)清晰的物理圖像進(jìn)行表達(dá)，使學(xué)生能夠站在高處從整體出發(fā)和認(rèn)知。然后重點講解和分析關(guān)鍵的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，對其闡述的物理含義從本質(zhì)上有一個認(rèn)知；第二，在對基本概念和原理方面的內(nèi)容的改革，力求實現(xiàn)理論教學(xué)內(nèi)容充實之基礎(chǔ)上，還要做到課程教學(xué)緊跟時代科技發(fā)展，了解和掌握產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前沿和動態(tài)，重視教學(xué)內(nèi)容的擴充和實踐拓展應(yīng)用，真正做到學(xué)有所成、學(xué)以致用，提高日后就業(yè)競爭力[3]。

二、教學(xué)實踐改革

1、改革光學(xué)實驗教學(xué)，光學(xué)實驗室對于學(xué)校的教育非常重要，是學(xué)生初步將所學(xué)的理論知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用的重要過渡平臺，但是目前很多學(xué)校的基礎(chǔ)光學(xué)實驗室設(shè)備很不齊全，老舊過時，還會經(jīng)常損壞維護(hù)不當(dāng)，實驗課的內(nèi)容也只是九十年代的最基礎(chǔ)最傳統(tǒng)的設(shè)計，針對此問題，學(xué)校應(yīng)該及時更新老舊過時的實驗儀器設(shè)備，實驗課程的設(shè)計要根據(jù)現(xiàn)代光學(xué)的實際應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整，增加一些提高性質(zhì)的綜合性和設(shè)計性實驗，理論聯(lián)系實際，逐步深入，結(jié)合現(xiàn)代研究和生產(chǎn)的應(yīng)用，提高學(xué)生動手實驗?zāi)芰?。大多?shù)的學(xué)校實驗室只有在課程時才允許進(jìn)入使用，可以將實驗室對學(xué)生不完全開放，在非實驗課時間，通過制定使用規(guī)范規(guī)則，允許學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，設(shè)計課題，使用實驗室的基本光學(xué)元器件，自己動手實操搭建光學(xué)實驗平臺完成實驗課題，增強學(xué)習(xí)光學(xué)課程的興趣和成就感。

2、除了在實驗室進(jìn)行的過渡實踐應(yīng)用，可以通過實習(xí)基地和知識競賽進(jìn)行進(jìn)一步的提高。與當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)企業(yè)聯(lián)合創(chuàng)辦校企聯(lián)合實驗室對專業(yè)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，專門抽出一段時間去到企業(yè)中實習(xí)，深入到學(xué)科的實際應(yīng)用場合中，將所學(xué)知識與研發(fā)生產(chǎn)聯(lián)系起來，然后根據(jù)實際應(yīng)用需要還可以回過來發(fā)現(xiàn)自己基礎(chǔ)知識的不足之處進(jìn)行彌補。舉辦大學(xué)生科技創(chuàng)新和學(xué)科競賽，組織小團(tuán)隊進(jìn)行參賽，通過比賽激勵學(xué)習(xí)和創(chuàng)新欲望，通過調(diào)研最新的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，獨立以及團(tuán)隊協(xié)作完成項目會有很大的能力提升[4]。

三、教學(xué)方法改革

縱觀當(dāng)今社會對人才的能力要求，大部分的學(xué)生最不足的地方就是不會提問，不知道自己有什么問題不懂，也沒有提出問題的思維，這也是教育工作者們教學(xué)中的一大問題[5]。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，老師擔(dān)任的角色是學(xué)懂學(xué)透學(xué)科課程內(nèi)容，然后將自己的學(xué)習(xí)成果和思考灌輸給學(xué)生，其中的學(xué)習(xí)能力和質(zhì)疑問題解決問題的過程，都是由老師完成，學(xué)生只需要將老師傳授的知識加以理解記憶就可以取得不錯的成績，但是這樣只是接受而缺少了自己學(xué)習(xí)思考的方式，使得學(xué)生們限制了思考和發(fā)現(xiàn)能力，又怎能為科技的創(chuàng)新進(jìn)步做出貢獻(xiàn)？

因此近期MOOC應(yīng)運而生，使MOOC+課堂的教學(xué)模式，可以很好的解決上述問題。這種教學(xué)模式指的是，在上課之前學(xué)生通過豐富的MOOC教學(xué)資源自主預(yù)習(xí)和完成該堂課程涉及到的基本理論知識，在課堂上的時間老師就可以，突破傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行更多更有意義的教學(xué)。

老師在上課之前準(zhǔn)備一些難度和深度不同的問題，在課上的不同進(jìn)程中適時提出，比如在課堂剛開始時可以通過一些簡單的概念和基礎(chǔ)問題來驗收學(xué)生課前的自學(xué)成果，根據(jù)學(xué)生回答問題反饋的情況對后續(xù)課程安排進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，然后隨著課程繼續(xù)深入，進(jìn)行較大難度和深度、和研究性問題的探討[6，7]。也許有的人會認(rèn)為這種帶研究性的問題是否適合所有的大學(xué)生的課堂教學(xué)，不過已經(jīng)又不少實踐證明，這些擔(dān)心是多余的，老師提出研究性問題時，往往都能夠調(diào)動學(xué)生的積極性，使得學(xué)生們在輕松愉快的氛圍中學(xué)到了知識。而且這養(yǎng)的教學(xué)方式也更能夠使得學(xué)生加深思考，提出自己的理解和疑問，勇于提出問題，然后再通過與同學(xué)老師的溝通交流，在討論中學(xué)習(xí)了知識，全面的提升了個人思考能力。

三、結(jié)束語

展望未來，光學(xué)產(chǎn)業(yè)是21世紀(jì)發(fā)展最快、應(yīng)用日趨廣泛的重要高新產(chǎn)業(yè)，因此培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)所需專業(yè)實踐應(yīng)用型人才是當(dāng)務(wù)之急。同時基于光學(xué)類專業(yè)課程在整個專業(yè)教學(xué)體系中具有重要地位，在此類課程教學(xué)過程中，應(yīng)秉承理論與實踐應(yīng)用相結(jié)合的教學(xué)思路，突出重點教學(xué)內(nèi)容，增加實踐應(yīng)用教學(xué)環(huán)節(jié)、創(chuàng)新教學(xué)方法與手段，加強產(chǎn)教結(jié)合，培養(yǎng)出更多的基礎(chǔ)扎實、實踐應(yīng)用能力強的光學(xué)專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]田晶.光學(xué)課程教學(xué)改革的探索與分析[J].佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報：2016（7）：271. [2]梅禹珊.普通物理光學(xué)教學(xué)改革創(chuàng)新探析[J].中外企業(yè)家：2014（9Z）：153.

[3]李錢光，易旭農(nóng)，陳歡，張秀.物理光學(xué)課程教學(xué)改革的探索[J]：2016（10）：142-143.

[4]袁煥麗.工程光學(xué)教學(xué)改革與探索[J].科技風(fēng)：2015（4）：221.

[5]劉翠紅，陳志峰.“一課二維" 翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)改革的研究與實踐[J].工業(yè)和信息化教育，2017（7）：28-32.

[6]李振華，鄭琳川.翻轉(zhuǎn)課堂中微視頻課程設(shè)計的思考與探索[J].中國教育信息化，2014，（10）：11-13.

[7]周明桃.高校慕課應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展范式初探[J].教育教學(xué)論壇，2016，42（10）：218-219.

作者簡介：

王兆華，1984年11月02日， 女，漢族，陜西省神木縣，榆林學(xué)院， 講師，碩士研究生 ，量子光學(xué)、納米光子學(xué)，物理學(xué)專業(yè)課教學(xué)