高職工程光學課程教學改革的思考

【摘要】本文構建模塊化的高職工程光學課程體系，對教學內容進行優化銜接，提出對教學條件、方法、手段的改革。

【關鍵詞】教學改革；教學內容；教學方法

工程光學是高職光電類專業一門重要的專業必修基礎課，該課程一個最大特色就是教學內容分布多，涉及面廣，理論、應用、實踐一應俱全。如果照搬傳統本科光電院校的做法，教學效果勢必定大打折扣。因此，需要從教學內容、方法和手段等方面進行改革。

一、教學內容的改革

（一）光學基礎理論模塊

（1）注重與后續課程的銜接問題。工程光學課程一個最大特色就是內容非常豐富，為了保證在有限的教學時間內，既要加強基礎理論教學，又要注重實踐應用能力，要注重與后續課程的銜接問題。由于光電子專業開設了多門光學課程，比如激光原理與技術、激光工藝與設備、光纖技術與應用等。所以在理論課程在講授過程中，既要在講述原理的時候提到相關原理的擴展應用，又要注意把握講課的深度，避免重復。工程光學基礎理論包含幾何光學、物理光學兩大塊。幾何光學模塊主要講授：幾何光學基本定律與成像概念、理想光學系統、平面系統、光束限制與像差概論、典型光學系統。將光度學移至光電探測課程，而將像質評價、光學設計等內容在編寫光學設計與光學零件加工教材中，這樣安排有利于避免相同內容的重復講授。物理光學模塊主要講授：光的干涉、衍射、偏振與晶體光學。由于光電子專業有激光原理、光纖技術等后續課程，可以將導波光學、光的輻射和吸收、激光等內容移除。選擇這些教學內容可以使得教師能夠集中時間和精力成體系的深入講授物理光學的重點內容，使學生的光學知識達到必需、夠用。（2）開設選修內容。學生在完成必修模塊規定的教學任務外，還可根據專業特點，選修部分模塊的內容。選修模塊的教學可以在完成必修模塊的教學后進行，可將它與必修模塊的相應內容結合進行。如x射線衍射、全息照相等內容，可以編入課程中選修部分，根據課時和專業選擇性教學。

（二）光學實驗模塊

在傳統的工程光學教學過程中，先上理論課，再上實驗課，實驗與理論課相隔時間太長，削弱了實驗對理論認識的提高作用。其次，工程光學課程容量大，不將理論與實驗整合，就會出現課時緊張現象。因此，有必要進行理實一體化教學。例如，薄透鏡的成像知識，我們將理論與實驗結合起來，先由學生通過實驗、分析和歸納出薄透鏡成像規律，隨之就在實驗室講薄透鏡的組合理論，這樣既可以加強學生動手能力，又可以節省理論課時。

（三）光學實訓模塊

根據高職學生特點，摒除傳統的“以教師為中心、教室為中心、教材為中心”教學模式，強調“以學生為中心，實訓基地為中心，技能為中心”。在實訓內容教學中，注重工學結合，知識和技能相結合。（1）構建基于工作過程的光學零件加工工藝實訓課程。工程光學實訓是基于光學零件制造工藝的特點及一般過程，使學生通過學習平面鏡、凸面鏡、棱鏡的上盤及研磨來學習光學零件的粗磨成型工藝、光學零件的細磨工藝、光學零件的拋光工藝、光學零件的定心磨邊工藝和檢測的全套生產流程?；谏a過程的光學零件加工工藝實訓基本流程如圖1所示：

從實訓流程可以看到，每一工序對應企業的具體崗位，實訓基地盡量和企業的真實環境一致，從而使學生具備較好的實踐動手能力，畢業后很受企業的歡迎。（2）加強光學類軟件的學習。計算機技術可以提高學生的動手能力和學習興趣。例如可以利用AutoCAD、CATIA等繪制光學硬件系統，可以利用Zemax等光學軟件進行光路仿真，也可以用于光學設計。合理介紹這些軟件系統可以彌補高職學生理論水平的不足，符合高職學生的學習特點。（3）實踐訓練基地化。本課程在校內建立了“光學零件加工工藝”實訓室，100余平米的車間，可以進行粗磨、精磨、拋光、焦距、折射率測量等10余個實踐項目。同時，要積極加強和校外企業的聯系與合作，立足光谷圈、依托光電行業和面向經濟發達的蘇杭等地區建立校外生產實習基地，使學生與市場的主體企業緊結合，實現學以致用。目前，關于本課程的校外實訓基地還有待加強，與“雙向基地、雙向培養、雙向訂單”的深度校企合作模式還有相當差距。

二、教學條件的改革

1．編制多媒體教學課件。根據工程光學課程圖多、知識面廣、數學推導復雜等特點，投入精力編制一套工程光學教學課件，精心編排課件內容，使課件滿足學生對于專業基礎知識的掌握。

2．增設了開放性實驗室。增設了開放性實驗室，讓學生在課余時間能夠根據自己的興趣而選擇完成相關實驗實訓，讓學生直接參與探討及解決實驗中存在的問題，能大大提高他們的學習主動性和積極性，培養了學生動手能力。實驗室開放有利于學生實驗興趣的提高大增和動手能力的增強。

三、教學方法和教學手段的改革

1．光學課堂教學需注意理論聯系實際。光學是一門對數學基礎要求比較嚴格的學科，教學過程中涉及大量既復雜又抽象的理論公式。教師應根據高職學生特點，減少公式推導，注重培養學生的形象化思維，加強與實際技術的連接。如可以列舉激光器聚光腔橢圓柱體結構講授費馬原理的實際應用，可以通過增透膜、增反膜等講解光波干涉加強和減弱的應用。

2．開展啟發討論式教學。教師在課堂上不僅僅要講解新知識，還要用創設和諧歡快的教學氛圍，精心設計一些具有啟發性、趣味性和實際意義的問題，激發起學生探索其中奧秘的強烈欲望。例如可以在課程中設計一些光學趣味性問題，如汽車身上的光學、交通燈的顏色、紅外探測和隱身技術等等，這些問題學生們是比較感興趣的，可以加強學生的學習興趣。

3．“以賽促學、以考促教”加強專業技能培養。以賽促學是快速提高學生各項基本技能的一種行之有效的教學模式。做好以考促教，全力推進課程改革，建立多層次的考核體系，形成以過程考核為導向，以實踐考核為主體的模式。鼓勵學生參加崗位技能國家資格考試，教師也要及時了解學生參加技能考試的情況，對教法進行調整，對教學內容進行改進。據我所知，職業學院對于光學加工考證還是空白的，今后可以往這個方向努力，開發出具有行業標準的資格證書。

總之，必須要根據高職課程特點，以“必需、夠用”為度，注重“理實一體性、崗位針對性、校企結合性”，在教學內容、教學條件、教學方法和手段等方面不斷改進，培養學生應用光學的能力。

參考文獻

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