新媒體背景下“工程光學”課程教學方法研究

［摘 要］ 隨著網絡技術快速發展，新媒體成為高校貫徹落實立德樹人根本任務、提升思政教育實效、助推全面服務學生工作和構建特色大學的嶄新平臺。針對傳統媒體環境下課堂教學知識點難以充分調動學生參與積極性的問題，開展新媒體時代“工程光學”課程教學路徑探究。分析了“工程光學”課程在新媒體時代面臨的挑戰與要求，聚焦學生關注度較高的媒體平臺，整合與課程內容相關的媒體資源，在教學過程中加入幾何光學和物理光學知識點相關的多媒體素材，有助于學生掌握新的光學技術發展動態，對于提升“工程光學”課程的教學效果具有重要意義。

［關鍵詞］ 工程光學；新媒體；幾何光學；物理光學

［基金項目］ 2023年度北京信息科技大學黨建和思想政治工作研究課題（DJKTC202310）；2023年度北京信息科技大學青干班黨建課題（DJKTA202315）

［作者簡介］ 何 巍（1986—），男，北京人，博士，北京信息科技大學儀器科學與光電工程學院教授，主要從事光學測試研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2025）02-0137-04 ［收稿日期］ 2023-10-12

引言

“工程光學”課程是儀器學科課程群中的重要專業課程之一，具有很強的理論性，其中，理想光學系統、光的干涉和衍射部分是課程的核心內容，同時也是課程教學中的難點。在新工科背景下，迫切需要提升學生的學習能力和工程實踐能力。在教學過程中，學生通常對于理論性較強的部分興趣度不高，傳統的授課方式難以充分調動學生的課堂參與積極性，因此，迫切需要融入新的課程元素提升教學效果［1］。

隨著網絡新媒體的快速發展，新媒體與高校專業課程的融合勢在必行。在新形勢下，研究新媒體技術在“工程光學”課程教學中的應用，既是進一步加強和改進儀器類專業人才培養的迫切要求［2］，也是提升高校教師教學水平的必要選擇。近年來，很多高校對“工程光學”課程教學內容、教學方式、評價方式等開展了調整與建設，但在持續改進的過程中，仍面臨一些亟待解決的問題，如教育者與學生對于新媒體載體的認知不夠深入，導致其在教學中的融合運用效果不理想，融合機制不夠明確。綜上所述，本文以“工程光學”課程為例，探索如何在網絡新媒體快速發展的背景下，從專業課程中深度挖掘思政元素并將其有機融入課程教學，將家國情懷、社會責任感等思政元素貫穿課程，在潛移默化中實現思政目標。

本文以“工程光學”課程為研究對象，分析該課程在新媒體時代面臨的挑戰與要求，通過整合與課程內容相關的媒體資源，在教學過程中引入相關的多媒體素材，提升課程教學質量［3］。因此，結合新媒體特點融入“工程光學”課程建設，構建更加完善的課程體系具有重要的研究意義。

一、新媒體背景下的教學要求

（一）“工程光學”課程特點

“工程光學”課程是光學設計、光電成像技術、光電檢測和光學測量等專業的先修課程，圍繞本課程的教學內容的知識體系，可對測控技術與儀器、光電信息科學與工程、智能感知工程等專業的建設與人才培養起到基礎支撐作用［4］。“工程光學”課程主要講授幾何光學和波動光學方面的基本理論、基本方法和典型光學系統實例及應用，主要包括幾何光學中的理想光學系統、球面光學系統成像、典型光學系統，以及物理光學中光的電磁波性質、光的干涉和衍射及其應用、光的偏振特性及常用波片等內容［5］。

在新媒體背景下，“工程光學”課程需要結合新工科和課程思政建設的新要求，注重培養學生創新實踐能力和非技術素養，探索課程群建設新模式。新媒體具有形式靈活、信息量豐富且傳播迅速的特點，已成為大學生獲取和分享信息的主要方式之一，并在學生群體中備受關注。在高校“工程光學”課程中，如何將新媒體融入教學，如何探索從新媒體資源中挖掘思政元素并有機融入課程教學，從而潛移默化地實現思政目標，是推動教學改革工作的關鍵。

（二）新媒體技術與“工程光學”課程相結合

學生對儀器專業中對工程問題的認識較為有限，動手能力相對不足，難以將所學的光學理論知識與實際應用有機結合。“工程光學”課程旨在培育具有良好光學設計才能的工程型人才，因而，如何將課程理論與實踐相結合，以學生為本，提高學生的課程參與度，激發學生對課程的興趣，培養學生自主學習與思考的能力和解決工程問題的能力，是新媒體技術處理的重點問題。新媒體資源種類豐富，以短視頻、公眾號、學術網站等為代表。以“工程光學”課程為例，圍繞課程大綱知識點，教師應篩選出與幾何光學和物理光學相關的內容作為課程知識體系的補充，通過引入積極正能量的新媒體資源融入課堂教學，不僅可以幫助學生了解國內科技發展前沿動態，還能夠有效培養學生的國家自豪感。

圍繞“工程光學”專業課程特點，細化與幾何光學及物理光學知識點相關的網絡載體，如學習強國、微信公眾號、中國科普網等，評估載體內容在課程思政建設中的功用，引導學生正確使用網絡新媒體平臺。靈活運用學生關注度高的網絡新媒體載體，創建獨具特色、面向學生的知識型公眾號，推廣知識及其背后蘊含的歷史背景，促進課程教學與網絡新媒體載體的融合。

教師在課堂教學環節中，需要借助新媒體資源設計科學豐富、內容新穎的教學活動，增加新知識新現象所占比例，吸引學生充分參與到教學活動中，增加針對新媒體資源的討論環節，引導啟發學生親歷探究過程，從中落實學生的主體地位。此外，在“工程光學”課程的實踐環節中結合新媒體技術，通過觀看實踐培訓視頻，如雙縫干涉、夫瑯禾費衍射、干涉儀測表面平整度等，結合遠程線上操作培訓和錄制實踐視頻等方面作為課程的補充。在課堂測試、期中、期末測評環節中，可充分發揮新媒體形式靈活的特點，制作與知識點相關的考核內容，例如，針對幾何光學中光線傳輸定律、干涉現象產生的條件、干涉與衍射的特點等知識點利用微信小程序開發選擇投票及問答環節，將其發送給學生進行填寫，根據班級學生的答卷情況，了解學生對課程知識點的掌握程度。

通過整合新媒體資源，可以激發學生對光學的發展歷史、研究現狀及今后的發展趨勢的了解，對光學的基本概念、基本原理和典型系統有更深刻的認識。培養學生靈活應用幾何光學或波動光學知識分析光學系統，初步掌握光學系統和光學儀器的設計思路和方法，為后繼相關專業課程學習奠定光學原理和技術基礎，也為光學設計、光信息理論和從事光學研究提供了必要的知識儲備和能力培養。

二、融入課程思政元素

（一）“工程光學”課程思政理念

為更好地達成“工程光學”課程總體目標，踐行課程思政新理念，培養學生嚴謹的科學精神，要求教師對課程理解深刻，能夠以學生為中心，針對學生關注的熱點持續不斷豐富課程的教學內容，巧妙運用各種新媒體資源提升課程的授課質量［6］。“工程光學”課程作為儀器類專業學生的主干課程之一，更需要挖掘課程的思政元素，并將其融入教學過程。

圍繞“工程光學”課程知識點，深入挖掘其中的思政元素，鑒于光學類課程在理論和應用方面都具有豐富的內容，從家國情懷、個人品格和科學觀三個不同層次進行思政元素的挖掘，從理論創新、基礎應用、大國工程、關鍵突破、工匠精神等方面挖掘知識點背后的故事，并進行精細的教學設計，沿著知識點講授的邏輯思路，順其自然地將思政元素融入課程教學，激發學生的共鳴，使之入腦入心，從而潤物無聲地實現課程思政育人的功能。

在課堂教學過程中，介紹中國歷史上對幾何光學和波動光學做出突出貢獻的人物及典故，加強學生愛國主義教育；重點介紹近年來國家在光學領域的重大科技成果，提升學生的民族自豪感和家國情懷。在課后作業及匯報討論環節中，布置學生查詢國內光學領域的新進展新成果，尤其對航空航天等重大應用進行調研，完成與知識點相關的作業。通過對教學過程及課后環節的內容設計，引導學生堅定正確的政治方向、樹立遠大的理想、確立科學的價值觀、提升自身綜合素養。在教學過程中不斷強化思政教育，學生不僅能獲得知識和能力，還能在個人素養、社會責任感、價值追求等方面實現顯著提升。

（二）“工程光學”課程思政內容落實

“工程光學”課程思政元素的設計可從以下幾個方面開展。

1.依據課程大綱知識點，對應挖掘相關的思政元素。以幾何光學中典型光學系統知識點為例，以理論教學為基礎，融入“中國天眼”望遠鏡、深腦成像三光子顯微鏡、光纖傳輸及成像等國內新研究成果的短視頻資源，有助于學生加深對光學成像規律、光束限制特點、全反射定律等概念的理解；在物理光學部分，以光柵原理為例，引入我國在基于光柵傳感的航天裝備測量系統的新媒體資源作為光柵衍射部分的補充內容，在干涉部分可讓學生觀看紫外光刻技術的短視頻并進行討論。此外，由于“工程光學”課程具有學科交叉的特點，在課程中可設計一定的課時用于介紹與光學相關的新技術，例如，3D打印納米晶體、鈣鈦礦、太陽能光伏技術等。通過上述工作開展，不僅能夠豐富教學資源，更能讓學生了解到與所學知識相關的最新成果，從而提升學生對所學專業的認可度和興趣。

2.為學生提供多種形式的媒體資源，充實鞏固課堂教學。充分利用課后時間通過類型豐富的新媒體資源和學生進行溝通和信息交流，能夠提升思政教學的效果。例如，在課后與學生在線上開展知識點討論，介紹相關的新技術、新發展、中華優秀傳統文化、大國重器等諸多思政元素，潛移默化地將思政元素融入課程；也可通過推送國內研究熱點的成果信息、學術論文、電子書等方面作為補充，定期進行成果心得分享，形成相互激發鼓勵的良好氛圍；通過篩選合適的光電器件網站，下載或者推送培訓視頻或者器件原理說明作為課程知識點的補充，有助于學生了解所學知識的實際應用背景。此外，還可組織學生參與線上課程培訓及學術會議，能夠讓學生進一步體會國家科技發展的新成果。通過線上和線下相結合的學術匯報與分享過程，學生不僅能夠加深對于知識點的理解和消化，還能完成從學習到分享的轉變，同時，這個過程有助于學生鍛煉表達和提升總結歸納思維能力。

3.課堂教學與實踐相結合。“工程光學”是具有較強實操性的課程，在傳統教學中，實驗環節缺乏針對思政元素的融入，實驗內容相對較為固化，學生在完成實驗后，依然很難解決實際問題。通過在課程中融入新媒體，學生能夠接觸到更豐富的知識點作為補充，同時對學生起到很好的啟發效果，因此，在實操過程中強化思政元素十分重要［7］。鼓勵學生以新媒體素材為啟發開展相關實驗，豐富實驗教學內容，培養學生嚴謹踏實的科學態度和團結協作的意識，從而提升運用所學知識解決實際問題的能力，對于增強“工程光學”課程的教學效果具有重要意義。利用雨課堂、學習通等教學平臺革新授課方式，引導學生積極參與課堂教學；激發學生自主學習，促進學生協同學習。構建線上線下、課內課外相互融合的教學體系，豐富教學手段，調動學生學習熱情，提升課程教學效果。

三、教學效果評價

合理運用新媒體資源豐富課程教學內容，持續不斷提升教學效果是打造一流課程的關鍵，對教學效果進行評價在此過程中具有重要的意義。課程將通過日常學習表現、階段小測、項目、實驗、期末考試等方式考核學生的學習成果：（1）學習表現。主要考核學生的課堂參與情況，包括課堂出勤率、課堂互動及課堂紀律等，這是課程順利開展的基礎，也是保證課程教學達成的關鍵。（2）階段小測。該部分與新媒體技術相結合，完成線上問答。主要考核兩部分的內容，一是每章后要求學生完成一份課后作業，二是組織2～3次的階段小測，通過隨堂考試的方式考核學生在某一學習階段的學習成果。（3）學生參與項目。通過分組的方式組織學生完成項目設計，即針對某一典型的物理光學系統或模塊，利用當前應用較為廣泛的一類光學設計軟件，如Zemax、VirtualLab Fusion、FRED等，完成系統的結構設計和性能仿真分析，撰寫項目研究報告。（4）實驗環節。組織學生通過分組的形式完成兩個典型的實驗，即光的干涉測量實驗和光的衍射測量實驗，要求學生設計實驗系統、搭建實驗系統、獲取實驗數據并進行分析研究，撰寫實驗報告。（5）期末考試。通過閉卷筆試的形式考核學生整個課程學習的成果。此外，鼓勵學生以制作視頻、音頻、電子報告、微信推送等形式分享自己對于課程學習的感悟，推進學生進行自我評價的力度，達到對課程教學的反饋。

結語

新時代高校專業課程建設過程中，不能忽視新媒體對于教育效果的提升作用，新媒體的快速發展給專業課程的發展帶來了新機遇。“工程光學”課程具有理論性強、知識點多、學科交叉性強的特色，新媒體是對于課堂教學的良好補充。本文立足新工科建設要求，在新媒體背景下，將新媒體資源融入“工程光學”課程教學過程，挖掘課程思政元素，探索創新人才培養新方法。發揮新媒體的優勢特點，完善課程的思想政治教學內容，建立評價與反饋機制，將思政引領和專業教學進行有機結合，推進課程的持續改進。

參考文獻

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［3］劉意.新媒體新技術在高校思政課堂的運用與融合研究［J］.決策與信息，2023（7）：90-96.

［4］楊曉霞，薛彬，董建.工程光學課程思政案例設計［J］.教育教學論壇，2022（31）：65-68.

［5］徐華鋒，吳宏偉.新工科背景下《工程光學》課程教學的改革與創新探索［J］.創新教育研究，2022，10（8）：1928-1932.

［6］李偉龍，張吉廣，劉樹光.課程思政視域下工程光學課程教學設計與實踐［J］.科教導刊，2022（16）：82-84，110.

［7］毛少娟，李剛，黃富瑜，等.工程光學課程金課建設初步研究［J］.中國教育技術裝備，2021（5）：47-49，62.

Research on Teaching Methods of Engineering Optics under the Background of New Media

HE Wei， ZHOU Zhe-hai， LI Hui-yu， GUO Hui

（College of Instrument Science and Opto-electronics Engineering， Beijing Information Science and Technology University， Beijing 100192， China）

Abstract： With the rapid development of network technology， new media has become a new platform for universities to improve the fundamental task of building morality and cultivating talents improve the effectiveness of ideological and political education， and promote comprehensive service for students. In response to the problem of difficulty in fully mobilizing students’ participation through traditional teaching knowledge points in the traditional media environment， the paper will explore the teaching path of engineering optics courses in the new media era. This article analyzes the challenges and re-quirements of engineering optics courses in the new media era， focusing on media platforms with high student attention， integrating media resources related to course content， and incorporating multimedia materials related to geometric optics and physical optics knowledge points in the teaching process. This helps students master the latest developments in optical technology and is of great significance for improving the teaching effectiveness of engineering optics courses.

Key words： Engineering Optics; new media; Geometric Optics; Physical Optics