夏曉霜 劉凌虹 李建波

（中南林業(yè)科技大學(xué)理學(xué)院 湖南長(zhǎng)沙 410004）

光學(xué)老又新，前程端似錦。光學(xué)與人類歷史的進(jìn)步脈脈相通，隨著幾代人的不懈努力，21世紀(jì)已邁入光子時(shí)代。光學(xué)學(xué)科生氣蓬勃，內(nèi)涵豐富，其內(nèi)容和方法與當(dāng)今社會(huì)科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的多個(gè)領(lǐng)域相互關(guān)聯(lián)，越來(lái)越重要地影響著人類的工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活。光學(xué)作為本科物理專業(yè)的必修課，教學(xué)模式以及課程內(nèi)容都需要跟緊時(shí)代的步伐，做出相應(yīng)的改革。

一、課程內(nèi)容改革

1.課程內(nèi)容概覽

在大學(xué)階段，光學(xué)非常重要，是物理專業(yè)知識(shí)體系的重要組成部分?？v觀如今高校，大部分教材更側(cè)重傳統(tǒng)的光學(xué)原理，而其他的光學(xué)內(nèi)容，因?yàn)閿?shù)學(xué)要求較高、需要學(xué)生未接觸過(guò)的新知識(shí)等，篇幅較少。這方面的欠缺，導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)光學(xué)知識(shí)和物理方法的掌握有限，難以達(dá)到社會(huì)對(duì)物理人才的期望。因此，光學(xué)課程內(nèi)容的改革勢(shì)在必行[1]。

傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)容主要包括波動(dòng)光學(xué)、幾何光學(xué)和現(xiàn)代光學(xué)三大部分：

（1）波動(dòng)光學(xué)分為干涉和衍射兩個(gè)內(nèi)容，各自獨(dú)立且相互連貫。該部分主要講解著名的實(shí)驗(yàn)案例和光學(xué)儀器，側(cè)重于理論。

（2）幾何光學(xué)內(nèi)容分為成像、共軸球面組傍軸成像、薄透鏡、光學(xué)儀器、光闌與像差、光度學(xué)等。

（3）現(xiàn)代光學(xué)主要對(duì)傅里葉光學(xué)和非線性光學(xué)作科普性介紹，事實(shí)上，現(xiàn)代光學(xué)中許多分支已自成一門學(xué)科。教材的講解并不深入，許多被略去的內(nèi)容技術(shù)性很強(qiáng)，在后續(xù)學(xué)習(xí)中發(fā)揮著重要作用[2]。

所以如何拓寬課程內(nèi)容，將一些教材忽略的知識(shí)著重講解，就顯得十分有必要了，如附錄中出現(xiàn)的傅里葉變換、波包的速度，以及被列為選學(xué)的激光器共振腔應(yīng)用、光與物質(zhì)相互作用基礎(chǔ)知識(shí)、光子學(xué)器件基本原理等。

2.課程內(nèi)容改革

在保證學(xué)生夯實(shí)好基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，對(duì)經(jīng)典光學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)鼐?jiǎn)與整合，增加現(xiàn)代光學(xué)的內(nèi)容，關(guān)注現(xiàn)代光學(xué)的現(xiàn)狀及前景。在實(shí)際課程中融入光學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的最新研究成果，在講授知識(shí)的同時(shí)，使光學(xué)學(xué)習(xí)不拘泥于課本。

同時(shí)堅(jiān)持教學(xué)、科研和實(shí)驗(yàn)共同發(fā)展，增大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比例，即使有些實(shí)驗(yàn)沒有條件進(jìn)行，也嘗試在網(wǎng)上找尋資料向?qū)W生普及。從基礎(chǔ)知識(shí)展開，向高新技術(shù)靠攏，更深層次的激發(fā)學(xué)生對(duì)光學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)和物理思維[3]。

二、教學(xué)模式改革

1.教學(xué)的系統(tǒng)性

增強(qiáng)教學(xué)的系統(tǒng)性，集幾何光學(xué)、波動(dòng)光學(xué)和現(xiàn)代光學(xué)的知識(shí)為基礎(chǔ)，用費(fèi)馬原理、波的疊加原理、惠更斯-菲涅爾原理等為橋梁，構(gòu)建一個(gè)完整的光學(xué)體系。在光學(xué)課中將較難的現(xiàn)代光學(xué)細(xì)分為傅里葉光學(xué)、非線性光學(xué)和量子光學(xué)，讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)中對(duì)其有更深層次的了解。系統(tǒng)性地將實(shí)驗(yàn)、日常生活與光學(xué)知識(shí)結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生對(duì)光學(xué)的了解不再是書本上抽象的概念和例子，使得學(xué)生能在日常生活中運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)，知行并舉[4]。

在教學(xué)備課階段用發(fā)展的眼光審視光學(xué)，對(duì)已有的教學(xué)體系進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐晟啤＝Y(jié)合學(xué)生在高中學(xué)習(xí)中掌握的內(nèi)容，由淺入深、循序漸進(jìn)，完善學(xué)生的知識(shí)體系。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)明確光學(xué)課程的重點(diǎn)，注意學(xué)生對(duì)于基本概念的掌握，以此來(lái)拓展學(xué)生的理性思維、保證學(xué)生擁有基本的專業(yè)技能。

2.教學(xué)的連貫性

素質(zhì)培養(yǎng)與知識(shí)教育同等重要，教師可以對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行合理化的設(shè)計(jì)，保證課程的連貫性。在開授新課時(shí)，可以由先前學(xué)過(guò)的知識(shí)導(dǎo)出新知識(shí)，使得知識(shí)的傳播有一個(gè)過(guò)渡。這樣一來(lái)，學(xué)生可以溫故知新，對(duì)于知識(shí)的吸納也更有條理性。還可以在原有知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展與延伸，如舉一些例子，引導(dǎo)學(xué)生回答，拓寬學(xué)生思維。

3.注重啟發(fā)探究式的教學(xué)

課堂上的互動(dòng)是一個(gè)值得鼓勵(lì)的現(xiàn)象。通過(guò)這種教學(xué)方式，選擇一些既與生活相關(guān)又有一定探索價(jià)值的問題，讓學(xué)生分組討論。正是問題，激發(fā)了學(xué)生去學(xué)習(xí)和探索。就實(shí)際情況而言，學(xué)生對(duì)這類問題往往有獨(dú)特的見解，有的學(xué)生給出的方案還非常值得教師深思。

傳統(tǒng)的習(xí)題講授方式往往是將電子版答案發(fā)給學(xué)生，再根據(jù)學(xué)生提問針對(duì)性地講解錯(cuò)率高的題目，這樣不利于了解學(xué)生對(duì)新知識(shí)的掌握情況，因此，教師可以考慮增加習(xí)題課環(huán)節(jié)。習(xí)題課時(shí)，對(duì)題目涵蓋的知識(shí)進(jìn)行篩選，在黑板上標(biāo)明，同時(shí)板書主要的公式推演過(guò)程和題解步驟，使得學(xué)生掌握某種題型的解題思路。讓學(xué)生上臺(tái)講解習(xí)題，了解其解題思路，再啟發(fā)提醒，使學(xué)生自主解決問題，這樣可以使學(xué)生擁有學(xué)習(xí)的自主性，鞏固所學(xué)的知識(shí)，同時(shí)增強(qiáng)思考意識(shí)。

結(jié)語(yǔ)

光學(xué)的發(fā)展過(guò)程漫長(zhǎng)且精彩，是人類對(duì)于各種物理現(xiàn)象和客觀規(guī)律的探索過(guò)程。光學(xué)教學(xué)的現(xiàn)代化改革，學(xué)生不僅可以深層次的認(rèn)識(shí)到光學(xué)學(xué)科的歷久彌新，還能從這門學(xué)科蘊(yùn)涵的科研思想和方法中學(xué)到更多的知識(shí)。