光學系列課程建設的研究與探索

劉冬梅 付秀華 張 靜（長春理工大學，吉林長春，130022）

光學系列課程建設的研究與探索

劉冬梅 付秀華 張 靜（長春理工大學，吉林長春，130022）

針對國內現有光學系列課程的教學現狀，提出了體現光電特色的創新性改革措施。實踐結果表明，光學系列課程的建設已取得了巨大的進步，得到了令人較為滿意的成果。

光學系列課程；網絡教學；國家精品課建設；雙語教學示范課程

光學系列課程主要包含物理光學、應用光學、光學測量、光學設計及CAD等光學基礎及專業課程，是我國創建光學儀器和儀器儀表類相關專業時就誕生的傳統課程，也是美國等經濟發達國家具有悠久光學工程教育歷史的國際一流大學共同擁有的經典課程。光學系列課程作為開展光學理論和光學技術教育的專業技術課程，主要面向三年級、四年級的本科學生開設，這些課程對于學生更好地學習和掌握其它光電類課程、提高培養學生的綜合能力具有十分重要的意義。

一、國內光學課程的現狀分析

縱觀國內近幾十年的光學教學歷程，我們發現現有的光學理論教學及實踐教學的模式已遠遠不能滿足當今社會高科技迅速發展需要的以研發為主的復合型人才的需求，光學系列課程的建設發展已經呈現出一定程度的停滯狀態：教學理念陳舊，教學方法單一；理論與實踐、理論與科研應用、理論與人才需求相脫節；學生創新意識不強，動手能力較弱。

出現這些現象的原因與許多因素密切相關：其一，教學意識、教學思想相對落后，不能夠做到與時俱進，舊有的教學格局依然占有主導地位，從而在很大程度上制約了光學課程自身的建設發展；其二，兄弟院校間的溝通交流不夠充分，良好的教學經驗、教學方法沒有得到普及推廣，光學課程的示范性及輻射性缺乏，故而在國內相關專業相關課程很難做到齊頭并進；其三，各教學單位對社會需求、人才需求了解不夠深入，遠瞻性不夠，從而導致課程設置不盡合理、教學內容相對陳舊；其四，現代化的教學手段、教學方法沒有得到充分的運用，教學資源浪費嚴重；其五，對部分院校而言實踐環節流于形式，學生認知能力、動手能力較弱，理論與實踐脫節嚴重。

與國際間的相關院校相比，顯然無論是教學理念、教學手段還是實踐環節等都不盡如人意，現代化的教學方法如多媒體教學、網絡教學等沒有充分地融入和體現，無法跟上世界先進國家光學現代化發展的步伐，不能很好地與國際接軌。

二、光學系列課程的探索研究與建設

本著以人才培養為根本，以社會需求為牽引，針對我國現有的光學系列課程的教學現狀，提出了一系列體現光電特色的光學課程創新性改革措施。

（一）根據21世紀現代化社會對人才的需求重新調整了相關專業的培養計劃

為適應國家經濟、科技、社會發展對高素質人才的需求，推進我國光電工程相關專業的建設進程，應適時調整培養計劃。在培養計劃中應重視光學課程的設置和銜接，盡可能增大實驗學時數，并設置光學課程設計環節，在一定程度上增加光學課程的比例以促進學生光學基本知識的掌握和理解，以利于學生自身的動手能力和創新意識的培養與提高。

（二）師資隊伍建設

光學系列課程教學團隊應重視對中青年教師的培養，并制定一系列的培訓制度。如：青年教學上崗前必須通過學校的崗前培訓，獲得上崗證和教師資格證，再通過聽課、助教、試講等多個環節以培養提高其教學能力和水平。此外，學校督導組及本課程的資深教師還應經常對青年教師進行追蹤聽課評定；所有的中青年教師必須參加學生的實驗教學指導工作，同時課程組也應鼓勵中青年教師進行實際的科學研究工作，以加強本課程的教學實力與水平。

（三）光學系列課程建設

國家教育部非常重視國內高等教育的培養質量，提出了一系列質量工程建設項目，以此為契機，應對光學系統課程進行全面的建設和發展，努力建設各級精品課程、培養和鼓勵雙語教學，積極改善課程體系，整體優化、整合光學課程，改革教學內容，更新教學手段，進一步采用現代教學技術。近幾年國內光學系列課程建設已得到迅猛的發展且成果顯著。

（四）教材建設

教材建設應本著“編著”與“選用”并重的原則，大力推動高質量教材的建設。積極鼓勵專業課教師編寫各種高質量的、具有光電特色的、適合學生特點的講義，并擇優選取其中部分較為成熟并能體現光學工程相關專業的教學與科研水平的課程講義進行公開出版發行，同時為了與國際知名大學的教學相接軌，縮短國際間差距，我們還應積極鼓勵引進國外先進國家的英文原版教材，以在光學教學中實現中西結合，汲取精華。

（五）實踐環節建設

光學課程的實踐教學包括實驗教學和課程設計教學兩部分內容。

1.實驗教學體系

建立多層次的實驗教學內容，在基礎性實驗的基礎上，增設綜合性實驗、設計型實驗及演示性實驗，鼓勵自選研制實驗設備，在實驗過程中充分發揮學生的主觀能動性，加強學生自學能力、實踐能力和創新能力。促進理論與實驗的緊密結合，不斷更新實驗項目，努力將科技成果和實驗教學改革成果融入到實驗教學中。在正常的課程教學以外，應經常組織優秀學生就某些實驗教學內容進行研討，組織學生參加國內外專家的學術報告，把高年級優秀本科生吸收到教師的科研項目研究中進行學術科學研究，提高優秀本科生的理論學習和實踐相結合的能力。同時積極引入現代教育技術手段，融合多種方式輔助實驗教學。在實驗教學中進行開放性實驗教學，進行一定程度的開放式管理，以滿足各級學生的使用及要求。

2.課程設計環節

光學設計著眼于應用光學的基本理論知識、光學設計基本理論和方法，側重于典型系統具體設計的思路和過程，加強學生對光學設計的切身領會和理解，將理論與實際融合、統一，以提高學生綜合分析及解決問題能力的培養。這種實踐性的教學環節為學生提供了將理論知識應用到實際工程中去的機會，切實為提高學生的動手能力、創造能力、設計技巧提供了有力的保障。

（六）考試改革建設

根據各門光學課程的不同特點及學生的具體情況，打破原有單一閉卷考試的方法，制訂相應的考試改革方案及策略，避免一刀切，采用更為靈活、更為全面的考核方法以最大程度發揮學生的能動性及優勢特性，激發學生的學習熱情。

（七）教學方法與教學手段改革

1.重新修訂各門課程的教學大綱，編寫考試大綱及課程設計大綱。

2.采用靈活的教育方法和手段，以適應不同層次學生群體的要求。倡導啟發式、討論式及研究式的教學方式并積極實施。在課堂教學中做到深入淺出，生動形象，活躍課堂氣氛，加強教師與學生的互動，激發學生的學習興趣及學習熱情。

3.大力提倡理論聯系實際，鼓勵教師將光學領域的最前沿的知識引入到課堂上來，擴展學生的知識層面，使學生也能夠及時了解科學發展的最新動態。對于部分優秀的學生，甚至可以直接讓他們參與實際的科研工作，豐富他們的工作閱歷并提高其工作能力和水平。

4.大力提倡并鼓勵學生充分利用學校現有的圖書資源及網絡資源，充分利用現代教育技術，鼓勵自行開發有特色的多媒體課件。積極建立網絡教學環境，提供大量的網上教學資源，并及時更新隨時供學生參考，以增強學生的學習主動性和自覺性，培養學生獨立思考的能力和水平。

5.大力開展教學方法的改進及研究。為切實的全面提高光學系列課程的教學質量，應不斷總結已有的教學經驗，提出新的、更為合理的教學理念、教學方法，并積極進行探索研究、實踐及推廣。鼓勵發表相關的教育教學研究論文、申請相關的教育教學研究課題，做到理論與實踐相輔相承、齊頭并進。

6.努力與國際接軌，積極引進先進的光學設計軟件，提高學生綜合運用知識的技能，培養學生光學設計的能力和水平。

7.根據國內各相關院校的實際情況，有選擇地實行雙語教學，此舉措在提高學生光學專業知識的同時亦能夠提升學生的專業英語水平，對擴展學生的視野有著極大的幫助。同時還應增加與國際間的交流與合作，弱化國際間的差異，盡可能為學生提供出國深造的機會，使學校逐漸趨于國際化。

8.實現光學相關實踐課程的整合與拓展。教學整合是我國面向21世紀基礎教育教學改革的新起點，是當前我國正在著力建設的一種新的課程形態，它與傳統的學科教學有著一定的交叉性、繼承性、綜合性，并具有相對獨立的教學特點。通過對光學相關課程的整合能夠形成光學設計、機械設計、零件加工、系統檢測評價等綜合性的理論與實踐教學過程，可以從很大程度上提高學生自主的創造性和全局工程意識思想，使學生能夠在整個設計加工過程中充分展示自己的創新意識和能力，對提高學生的整體專業素質將起到畫龍點眼的作用。

三、實踐結果

幾年來我們以長春理工大學為試點，對光學系列課程建設進行了全面的、積極有益的探索與嘗試，并收到了令人囑目的成果。目前，長春理工大學光學系列課程已有國家級精品課程1門，國家級雙語教學示范課程1門，國家級教學團隊1個，國家級實驗教學中心1個，省級教學團隊1個。同時加強與國際間的交流與合作，首次在國內引入世界頂極的美國亞歷桑那大學光學系列原版教材多部，同時購置了近百臺計算機電腦及美國最新的光學設計程序軟件ZEMAX和CODEV，在實踐環節中努力與國際接軌，開發實踐教學軟件的實用功能，使學生掌握光學總體設計方法；近幾年共出版相關教材6部，發表相關論文8篇，申報省級教育教學研究課題3項；此外，從學生就業單位反饋的信息也十分令人滿意。幾年的實踐結果表明，光學系列課程無論是在理論上還是在實際建設中均已經取得了巨大的進步，得到了較為令人滿意的成果。

四、目前存在的問題和未來的建設目標

（一）光學系列課程目前存在的不足

其一，與光學發展的現代化腳步尚不能完全同步，對國外同類學校教育情況的了解尚不夠充分，聯系不夠緊密。

其二，現有的教學模式仍以課堂教學為主，且個性化特征不突出，不利于學生創新能力的培養。

（二）未來5年光學課程的建設目標

進一步深入調查研究國內外光學專業課程設置、內容和教學效果，認真分析光學課程現有的改革成果，繼續豐富教學內容、改進教學方法、充實實驗環節，建立包括教材、課件、教學管理等多項內容的完整授課體系，爭取建成網絡課堂。

［1］ 劉冬梅.光學實驗教學的拓展與整合［J］.現代教育技術，2006.

The Study and Exploration of Construction of Optical Series of Courses

LIU Dong-mei，FU Xiu-hua，ZHANG Jing

The paper proposes innovative reform measures that embody photoelectric characteristics in view of the existing situation of optical series of courses teaching.The practice result shows that the construction of optical series of courses have made great progress，and we have obtained satisfactory results.

optical series of courses； network teaching；construction of national quality courses； bilingual education model curriculum

G642.3

A

劉冬梅（1970-)，女，研究生，副教授，研究方向為光學設計、光學信息處理。