針對軍校專業特點的激光課程教學改革探索

【摘要】針對軍隊院校的專業特點，在“重基礎，抓實驗，貼裝備”的教學思想指導下，在七個方面對激光課程進行改革，即:教員隊伍建設、教材與課程內容、課堂教學、軍校教學保障制度、實驗教學、課外教學活動以及考核評價體系。改革取得一定成效，指出了存在的問題和努力方向。

【關鍵詞】教學改革;激光課程;軍校專業特點

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009—8097(2010)02—0070—04

引言

軍隊院校培養的人才必須適應部隊需求，專業具有較強的針對性和軍事特色，近年，部分軍事院校針對自己的專業特點進行了教學改革和探索[12]。我院激光測距與激光制導課程是典型的裝備教學，激光原理與激光技術(以下簡稱激光課程)等專業基礎課的教學質量直接影響激光儀器的裝備教學，最終將影響軍校培養軍事技術人才的質量，所以激光課程等專業基礎課的教學質量和教學改革備受關注。激光課程是我院光學工程教研室(以下簡稱我室)軍用光電工程本科專業的重要專業基礎課，是激光測距儀器、激光制導儀器等專業課的理論基礎，貫穿本科乃至研究生學員培養的全過程，在我室教學工作中占有很大比重。由于激光課程內容多，概念抽象，加上傳統的“灌輸式”教學的弊端，學員積極性不高，教學質量長期得不到提高。近兩年，我室借鑒地方院校的成功經驗[3-5]，結合軍校的專業特點，在該課程上積極尋找突破。2006年，我室光學工程學科獲全軍2110工程資助，2007年，我院參加全軍教學工作評價，面對機遇和使命，我室在“重基礎，抓實驗，貼裝備”教學思想的指導下，多渠道、全方位對激光課程進行教學改革，經過近三年多的努力，改革取得一定成效，并且圓滿完成教學工作評價的各項指標。本文介紹教員隊伍建設、課堂教學、實驗教學以及課外實習教學等7個方面的改革工作內容。

一 改革內容

1關于教員隊伍建設

(1) 教員層次結構的完善。積極引進外校一流大學的碩士及博士生來充實教員隊伍。2006年和2007年接收了國防科技大學碩士生1名、博士生2名，2008年接收了北京理工大學的軍工專業的優秀博士生1名，極大地活躍了教學組氣氛。積極選派有能力的教員進修和學習，2007年，選派了2名教員到上海交通大學進修，2008年以“強軍計劃”的方式選送一名青年教員到清華大學攻讀博士學位。

(2) 選用優秀年輕教員擔任主講教員。年輕教員與老教授相比，雖然經驗和學識少一些，但年輕教員有自己的優勢:年輕教員上課有活力、有激情、有干勁;科班出身的年輕教員基礎扎實，工作在科研一線，既有較強的理論基礎，又了解前沿，熟悉科研的具體細節工作，授課中能做到一絲不茍，解決工程實際問題;年輕教員與學員年紀相差無幾，有共同語言，有感染力，有助于學員學習積極性的提高。

2 關于教材與課程內容

(1) 選用英語參考教材，逐步開展雙語教學。隨著時代的發展，雙語教學在院校中逐步興起，這是發展趨勢。由于開設雙語教學并無經驗，我們實施了“謹慎”的雙語教學，即用中文教材，另外選用英語參考教材，課堂授課部分內容使用英文。隨著不斷地學習和經驗的積累，今后將逐步擴大英語講述內容的比例，提高雙語授課水平。我們注重思維和創造能力的培養，所以在雙語教學中重要概念和物理思想用英語講述，背景知識和數學推導用漢語講述，值得一提的是，在雙語教學中，年輕教員的英語特長得到了發揮。

(2) 課程內容整合。我室本科激光課程包括激光原理、激光技術和激光器件三部分，激光原理講述激光特性、激光器組成、光和物質相互作用、諧振腔內光場分布和高斯光束傳輸特性等基本概念和基本原理，激光技術講述改善激光光束質量(壓縮脈寬、提高峰值功率、單模輸出、穩定頻率等)所作的技術調整(調Q、鎖模、選模、穩頻等)，激光器件貼近工程，講述不同種類激光器(氣體、固體、半導體激光器等)的器件組成及其特性。這三部分是統一的整體，我們對激光課程進行了整合，把三部分合成一門課，激光原理是重點，激光技術次之，器件部分穿插在前兩部分中，內容整合突出了重點，加強了基礎教學，體現了“重基礎”的教學思想。

3 關于課堂教學

(1) 以非課程因素帶動課堂教學。所謂非課程因素是與激光教學內容無關的，但有利于提高教學質量的因素，包括師生感情、教員個人魅力的塑造、“以人為本”的素質教育思想等。這些不是教學過程的重點，但影響重點，不能忽視，應該充分利用這些因素帶動課堂教學。在這方面，年輕教員有明顯優勢，因為年輕教員更了解學員所想。筆者作為一線教員，真切感受到:當非課程因素發揮作用時，學員喜歡任課教員，喜歡上激光課，學習積極性大大提高。

(2) 營造和諧的課堂環境。我們在課堂教學中努力做到以學員為中心，增進溝通，加強交流，增強互動，充分調動學員的積極性，打破以往沉悶、死板的課堂氣氛，營造輕松和諧的課堂環境。我們努力把抽象的物理概念與生活中的事相聯系，與學員感興趣的事相聯系，讓知識在“笑談”之間進入學員的頭腦。例如講介質對光增益一節中把“增益飽和”比作“科學發展觀”，解決了光強不斷增強和穩定輸出的矛盾。通過這樣的比喻，能緊緊抓住學員的注意力，同時也把課講活了。

(3) 樹立良好心態，利用“兩大法寶”熱情高漲地投入教學?！皯B度決定一切”，作為年輕教員，要有良好的心態，即不浮躁，對教學漠不關心，又不好高騖遠，對教學急于求成。只有腳踏實地地深入教學，才能在教學中發現樂趣，提高教學水平，增強成就感，進而把成績作為進一步提高教學的動力，形成良性循環，在講臺上實現自我價值。在教學實踐中，筆者認為:上好課的兩大法寶是:自信和學習。只有自信地站在講臺上，授課才有感染力和說服力，才能做到落落大方，舉一反三，侃侃而談，授課才能游刃有余，才能充分調動學員的積極性，提高課堂的互動層次。當然自信是建立在對課程內容非常熟悉，對整個課程有一定把握，對學科有一定學術水平的基礎上，年輕教員多數具有碩士以上學歷，具備這樣的基本素質。學習是上好課的另一法寶，這里的學習是向有經驗的老教員學習，多聽老教授的課，多向老教授請教，多聽老教授意見，耳濡目染、仿效改進，這些必定會對自己有潛移默化的影響，這樣的強化學習能夠在短期內大幅度提高授課質量，逐漸形成自己的教學風格。

4 關于軍校教學保障制度

軍校比較地方院校，多一份嚴肅，強調整齊劃一，強調紀律性。我室制定了教學保障制度，為提高課堂教學質量提供強有力保障。第一，崗前試講制度。本著教員、學員雙負責的原則，堅持年輕教員崗前試講制度，一方面讓其他有經驗的教員進行指導，一方面嚴把上崗關，確保了授課質量;第二，聽查課制度。教研室主任和激光組組長聽查課率不低于10%，從軍容風紀、內容、課件、課堂氣氛以及學員意見等各方面嚴格把關，及時發現和改進教學實施中存在的問題;第三，教學觀摩制度。激光組一線教員每學期至少組織兩次教學觀摩活動;第四，導師制度。為一線年輕教員指定經驗豐富的老教授作為教學導師，導師定期指導，嚴把軍紀關、教案關、課件關、板書關、語言關等。這些制度規范了教學，提高了教員的授課水平，保證了課堂教學質量。

5 關于實驗教學

(1) 實驗課程設置改革。打破以往先激光理論課、后激光實驗課的傳統課程設置，采取理論課與實驗課同時開，交叉上的課程設置，即把理論課和實驗課開在同一學期，學完一部分理論，做與之相關的激光實驗。真正做到理論與實踐相結合，這對加強學員對理論的理解是很有幫助的。學員反饋信息，都有共同的感覺:課堂上沒聽懂的東西，在做實驗時豁然開朗，有一種柳暗花明的感覺。這種課程設置也增強了學員的自信心和成就感。

(2) 實驗室硬件建設。在2110工程經費的支持下，激光組抓住機遇，經過多方調研和論證，購置大量先進實驗儀器，建成激光原理實驗和激光技術實驗兩個教學實驗室，并瞄準前沿，組建了激光與物質相互作用實驗室，作為研究生教學和科研實驗室。利用先進的實驗儀器，課程組努力發掘與課本理論聯系密切但又高于課本、貼近前沿的實驗題目。

(3) 發掘軍研口的實驗帶動教學。以實驗室硬件為平臺，以教員軍隊科研項目為牽引，積極發掘以軍研口為背景的基礎實驗或原理實驗，例如高功率激光器成為定向能技術的研究熱點，實驗室搭建了固體熱容激光器(Solid State Heat Capacity Laser，SSHCL)、LD泵浦板條激光(DPSL)、光纖激光器相干組束(Fiber Laser coherent beam combination)等原理性實驗平臺，這些都是國內外光電子領域研究的熱點，讓學員通過實驗了解前沿，以此帶動學習的積極性，激發學員的科研潛力。例如當今激光領域研究的熱門之一:光纖激光器相干耦合技術。利用耦合器把兩個光纖激光器耦合，輸出功率約是這兩個光纖激光器功率和的2倍，讓學員產生疑問，主動思考，查閱文獻。雖然這些原理實驗不能包含太多的學術價值，但對學員來說是在教材和一般實驗中未見到的，對于培養學員的創新精神是有益的。另外，我們還設置了起點較高的自助設計實驗，利用長春理工大學研制的自組裝電光調Q固體脈沖激光實驗平臺，學員可自主設計感興趣的實驗，這些對科研能力和創新能力的培養是非常有益的。

(4) 以科研和學術帶動教學。讓有能力的好苗子盡早地參與科研實驗和學術論文的創作，不但有助于課本教材的深化學習，還有助于培養學員的科研和學術能力。筆者從2007年開始嘗試帶學員，指導學員查閱文獻，消化前人工作，在現有實驗條件下進行創新性實驗。筆者發現，部分學員興趣已經形成，潛力已經發掘出來，他們在教員的指導下很快掌握了學術論文的寫作技巧，參與撰寫的諸文已經在學術期刊上發表[6-9]，反過來，這些極大地鼓勵了學員，形成良性教育過程。

(5) 實驗管理制度改革。以往實驗儀器少，學員多，只能多人一組，輪流做，教學效率和質量大打折扣，現在基本做到2人一組，學員動手率100%。為了充分利用實驗室，調動學員積極性和體現“以人為本”教育思想，實行開放式實驗管理。我們研發了實驗網上預約系統，對課上沒有做完或者感興趣的實驗進行預約，負責實驗室的教員及時安排，并進行指導，預約系統和開放式實驗管理方便了學員，受到學員的普遍歡迎。另外，為了加強紀律，增強學員愛護實驗儀器的意識，實驗室建立了實驗簽名制度，對學員起到一定監督約束作用。

6 關于課外教學活動

(1) 激光裝備故障檢查。激光理論課和實驗課是激光測距與激光制導等專業課的基礎，我們重基礎，抓實驗，同時也緊緊圍繞裝備開展教學，教研室配備了我軍裝備的大部分型號的單體激光測距機(與大型武器平臺上的激光測距系統相區別)，可為學員學習訓練使用。為了提高學員的動手能力，我們對裝備設置一些故障點，讓學員查明原因并進行修理，這些活動極大的調動了學員的積極性。

(2) 軍工廠參觀學習。為了加深學員對所學知識的認識，我們制定了學員參觀實習制，確保每名軍用光電工程專業的學員都有到軍工廠參觀實習的機會。由于我院與軍工廠科研業務聯系密切，我室與諸多軍工光學儀器廠簽訂參觀實習協議，這為課外教學活動的開展提供了有力保證。2006年、2007年和2008年，筆者組織學員分別到焦作平原光電儀器廠、江蘇曙光光電儀器有限公司、南陽中光學集團進行短期(一般在20天內)的參觀實習，在工廠允許情況下，學員進行了部分生產環節的操作，對激光器零部件的設計、加工、檢測、組裝、調試以及軍檢等方面有了深刻的認識，這些活動在一定程度上增強了學員的工程意識，對學員今后從事軍械保障工作不無裨益。

7 關于考核評定體系

(1) 實行多種考核與課終考試相結合的方式。鼓勵學員參與教學、參加科技競賽等活動，對制作多媒體課件、寫實習感受、參與科研等活動的積極分子進行加分。多種考核方式使被動的“灌輸式”學習變成主動的“發掘式”學習，有助于培養學員的創新能力，是素質教育思想的重要體現。筆者于2007年和2008年分別組織了以“神奇的激光”和“激光在軍事上的應用”為主題的征文活動，并印制優秀論文集，在學員間傳閱，還對錄選論文集的學員進行加分。學員對活動反響強烈，這些措施不但激發了學員查閱資料和學習的積極性，也培養了學員的自學能力。

(2) 制定嚴格的考試出題和閱卷制度。為了體現公平、公正的原則，激光課程考試實行教考分離制，即任課教員不參加出題和閱卷。2006年，激光教學組建設了激光原理與激光技術試題庫，并錄入學院考試組卷系統，考試前2天由非任課教員到考試中心組卷出題，考試結束后由非任課教員閱卷，3天內上交成績。這些制度的實施改善了學習風氣，學員出勤率提高了，上課瞌睡現象減少了，作業完成質量顯著提高了。

(3) 成績與分配去向掛鉤。為了提高學員素質，增加學員的緊迫感，形成比學習、比成績的良好學風，教研室與學員隊(軍校管理學員的大隊)充分溝通，把專業課成績與分配去向掛鉤，一定程度上改善了以往軍隊院校學員坐、等、靠的懶惰思想，改善學習風氣。

二 改革成效

激光課程教學改革近三年來，無論是教員還是學員都感到身上擔子不輕、責任重大，功夫不負有心人，改革取得明顯成效，主要體現在:1、教員方面:教員教學能力提高，授課質量提高，2008年筆者以激光原理中“激光產生的基本原理”為授課內容參加了學院組織的優質授課評比獲得第6名的好成績，并在總裝備部舉辦的院校優質授課評比中獲得三等獎。2、學員方面:學員積極性明顯提高，學習成績明顯高于往屆，學員考研率明顯增加，說明學員產生了對科學研究的興趣，主動積極要求深造。在我們對2006和2007屆學員做的問卷調查中，80%以上的學員對激光教學改革工作給予了充分的肯定。2008屆畢業學員閆宗群、黃富瑜利用實驗室平臺搭建的全光纖激光相干合成系統[10-11]進行實驗研究獲得學校電子設計大賽一等獎，兩人在全國的數學建模競賽中獲得二等獎，在他們的獲獎感言中說道:建模二等獎的獲得得益于在激光多普勒測速實驗中數據采集的編程訓練。

另外，我們完善了教學過程中的各種規章制度和教學評價體系;組建了現代化實驗室，完善了實驗室規章和資料體系;建立了網上預約實驗系統;制作了一套符合我院專業特點的激光多媒體課件和教案;針對激光課程的教學研究也取得一定成績[12，13]。在2007年的全軍教學工作評價中，激光課程達到評價要求的各項指標，且在專家的抽查課中受到專家的好評。

總而言之，我們注重基礎理論教學，狠抓實驗教學，僅僅圍繞裝備開展課外實習教學，教學改革取得階段性成績。當然，改革需要循序漸進，改革中也出現了新的問題。

三 問題和努力的方向

1 年輕教員經驗不足，要達到一定的教學藝術水平，還有待進一步學習提高。

2 雙語教學對教員和學員都有一定難度，對于英語所占的比例還應具體情況具體分析，雙語教學需要長期教學經驗的積累，才不至于成為教學過程中的負擔，真正促進教學改革。

3 急需一本適合我院特色的激光課程教材，突出“重基礎，抓實驗，貼裝備”的教學特色，現在，我們激光教學組正在著手調研，組織編寫。

4 創辦激光網絡課程，方便學員自學。

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Teaching Reform Exploration in Laser Course Aiming at Professional Features of Military College

SHEN Hong-binLI GangHU Wen-gang WANG Yuan-bo

(Department of Optics and Electronic Engineering， Ordnance Engineering College， Shijiazhuang， Hebei， 050003， China)

Abstract: Aiming at the professional features of the military college， under the instruction of the teaching thought of “emphasizing foundation， attaching importance to experiments， pressing close to equipments”， laser course has been reformed at seven aspects : the construction of teacher team， textbook and the curricular content， classroom instruction ， teaching institutional assurance inmilitary college， experiment teaching， extracurricular activities and testing evaluation system. The reform has achieved some success， and the problems and direction have been pointed out.

Keywords: Teaching Reform; Laser Course; Professional Features of Military College

編輯:小禾