工程光学教学改革探索和实践

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1、工程光学教学改革探索和实践摘要：工程光学是光电信息工程、测控技术与仪器等专业的专业必修课。工程光学教学过程中存在公式复杂繁多，内容抽象乏味等问题。针对这些问题，采取在教学内容上趣味化，在教学手段上形象化，教学方法上实践化的措施进行改革探索，提高了学生的学习兴趣，取得了好的教学效果。关键词：工程光学教学改革形象化教学实践ExplorationandpracticeofteachingreformofengineeringopticsZhouMuchun,ZhaoQi,ChenYanruNanjinguniversityofscienceandtechno

2、logy,Nanjing,210094,ChinaAbstract:Engineeringopticsisanimportaritcourseofphotoelectricinformationengineeringandmeasureandcontroltechnologyandinstrunientspecialty.Thereareproblemssuchasformulabeingcomplexandcontentbeingabstractexistedintheprocessofteaching・Tosolvetheseproblems,me

3、asuresineludinginterestingteachingcontent,visualizingteachingmeans,andpracticalteachingmethodsaretakenforreformationofthecoursesystem.TheresuItsshowthattheenthusiasmofstudentsisincreasedobviouslyandgoodteachingeffectisobtained.Keywords：engineeringoptics；teachingreform；imagerytea

4、ching；practicality工程光学是当前高等院校光电信息科学与工程、光电子、测控技术与仪器等专业的必修基础课程［1,2］。也是光电科学技术、光学工程等方向从事相关科研工作的重要基础内容。因此，其教学质量影响着学生对后续专业课程的学习。工程光学主要有物理光学和几何光学两部分内容。几何光学主要内容有几何光学基本定律与成像概念、理想光学系统、平面棱镜系统、光束限制与光阑、像差理论与典型光学系统;物理光学主要内容有光的电磁理论基础、光的干涉、光的衍射、光的偏振及波导光学等［3］。工程光学包含内容很多，教学中存在理论知识难以与实际应用结合，定义严格而又

5、抽象的概念、符号较多，难以记忆；公式繁多，推导过程复杂，运用时易出现混淆和错误等难点［1,4］。导致学生对本课程的学习普遍感觉难度较大，较为抽象，进而学习主动性不高，兴趣较低，很多学生在完成本课程的学习后效果不好［5］。针对这些问题，尝试在教学内容上以趣味化问题为引导提高学生的学习兴趣，在教学手段上注重形象化促进学生的认知，在教学方法注重强调自主探索和实践增强学生的理解，通过以上几个方面的改革与试验，提高了学生学习的积极性，改进了工程光学的教学效果。1教学内容的趣味化兴趣是最好的老师，在教学过程中，首先调动学生对所学课程的兴趣，使学生产生强烈的求知欲。

6、在工程光学课堂上，如果能结合具体的教学内容，适当地引入趣味性问题，提起学生的兴趣，吸引学生的注意力，促进学生的思考，则能获得良好的效果。1.1自然现象中的趣味性问题我们生活的这个世界五彩缤纷，自然界五彩斑斓的现象都是通过人眼感知的光学现象，光学知识在日常生活、科学技术和工程项目中有着越来越广泛的应用。把自然现象中很多新奇、有趣、奇特的现象在讲解相应章节之前作为问题提出来，利用人的好奇心提高学生的学习兴趣。如讲棱镜的色散时可以先用彩虹的产生原理做问题，讲薄膜干涉时可先用油膜呈彩色为引，其他如幻日现象、晕、华等成因都可作为问题。1.2科学研究中的前沿性问题

7、学生在学习中对所学内容的意义与应用不甚清楚，同时又希望对本专业的前沿问题及工程项目有所了解，在讲授相关知识时，可以把相关的前沿热点问题及应用加在其中介绍，如激光对原子的冷却与捕获，3D电影与立体视觉，“神光”项目，“嫦娥工程”中的光学系统等。前沿问题丰富了学生的知识，同时开阔了学生的视野，而且可以激发学生的学习兴趣、加强对光学专业的向往，促使学生更积极主动地学习。1.3光学发展历史中的人物故事在工程光学教学过程中，可将部分章节内容回放到光学发展的历史背景中，针对性地选择一些光学发展史中的逸闻趣事，把科学家当时发现光学规律、解决相关问题过程中遇到的困难，

8、采用的方法和思考方式以情景故事的方式呈现出来，也可以吸引学生的注意力，然后再放回到当前背景，指