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1、第24卷第4期成都信息工程学院学报Vol.24No.42009年8月JOURNALOFCHENGDUUNIVERSITYOFINFORMATIONTECHNOLOGYAug.2009文章编号:1671-1742(2009)04-0422-05《激光原理与激光技术》课程建设与教学改革的实践探索钟先琼,胡晓飞,罗莉,侯俊勇,向安平(成都信息工程学院光电技术学院,四川成都610225)摘要:根据在激光原理与激光技术课程建设和教学改革实践中的体会,从课程建设和教改的必要性、课程内容体系改革、教学手段和方法改革、课堂教学模式的探索和实践、大力培养学生科研意识
2、和创新精神、完善课程考核模式等方面作了详细分析和阐述。关键词:激光原理与激光技术;课程建设;教学改革中图分类号:G642.0文献标识码:A1课程建设和教改的必要性曾被科幻小说家们称为“珊瑚岛上死光”的神秘之光———激光,如今已揭开其神秘面纱并渗透到工农业生产、科研、国防、能源、医学、艺术和日常生活等方方面面。能源上,世界范围内关于激光受控核聚变的研究正方兴未艾;而激光技术与信息技术相结合,又促进了激光全息、激光通信及激光存储等的发展;军事上,激光在制造激光雷达及各种战略或战术性激光武器上功不可抹;医学上,激光美容、激光手术刀等获得重要应用;工业上,
3、激光准直、激光导航、激光加工等已为人们所熟知;诸如此类的应用不胜枚举。激光原理与激光技术课程(以下简称激光课程或该课程)已成为许多理工类院校的重要专业基础或方向课。在我校,该课程为我校光电技术学院电子科学与技术、光信息科学与技术和应用物理学专业的一门非常重要的核心必修专业方向课,该课程具有较强的理论性、实践性、前沿性和探讨性;知识内容多,课时达64学时,同时理论抽象,公式众多,有相当的深度和难度,是一门具有相当学术和技术含量的课程,而且教辅资料极少,更增加了教学的难度。教学中如不采取得力措施,学生很容易因学习中遇到不可克服的困难而产生厌学心理。因此
4、,无论从该课程对国计民生的重要性还是从教学务实的角度讲,搞好该课程的建设和教学改革都具有重要的实际意义。一些高校也针对该课程进行了富有成效的[1-4]课程建设和教学改革。我院的人才培养目标定位:“立足光电信息科学技术领域,培养基础扎实,有激光技术专长和光电技术特色的复合性应用型高级人才”。该课程在我院所占的重要地位由此可见一斑。为此,根据对该课程的建设和教学实践体会,充分借鉴兄弟院校和校内其它课程建设和改革的有益经验,围绕教学质量提高,积极探索课程内容体系及教学手段和方法的改革,积极探索和实践有效的课堂教学模式,培养学生科研意识和创新精神,努力完善
5、课程考核模式。2课程内容体系改革激光课程内容丰富,理论抽象,靠64学时教学是无法穷尽激光原理与技术经典知识内容的方方面面。因此,在教学中必须要考虑课程内容体系的完整性,还要从素质教育和培养复合性应用人才的目标要求出发,坚决杜绝平均使用力量和墨守成规的做法,做到对所授内容有所侧重、有所取舍、有所延伸,有教师讲授部分,有学生选择自学部分,在将激光的重要基本原理和技术知识传授给学生的同时,还要努力培养学生对光电专业的兴趣、拓宽专业知识视野,如通过在教学中适当插入激光方面的人物传记和历史知识、激光的重大应用领域以及激光的前沿热点问题来充实经典的知识内容,并
6、注重理论联系实际,让学生既认识到该课程对自己学业和国计民生的重要收稿日期:2008-11-25;修订日期:2008-12-29第4期钟先琼等:《激光原理与激光技术》课程建设与教学改革的实践探索423性,又能从激光科学家和工程师们探索过程的成功经验和失败教训中得到启发,潜移默化中培养他们的科研意识和创新精神,也有效地激发他们的学习兴趣和热情。为此,根据我院电子科学与技术、光信息科学与技术、应用物理学专业的人才培养目标定位以及教育教学规律和素质教育的要求,从培养学生的自学能力和创新精神的角度出发,以我国著名激光专家周炳琨院士主编的《激光原理》第五版的内
7、容作为知识体系,认真进行了激光课程的内容体系设计和改革。改革后的内容体系框架如图1所示。在激光原理部分的开放式光腔这一章,将重点放在稳定腔模式及高斯光束两部分,而非稳腔部分则主要在老师的思考题提示下,通过学生自学,理清知识的脉络,掌握相关定性的结论性知识。在电磁场和物质的共振相互作用部分,将电介质的极化部分略讲,只简单介绍非线性极化部分,因为线性极化在普通物理中已讲过。将重点放在谱线加宽及速率方程上,对增益系数只讨论均匀加宽和非均匀加宽的情况,对综合加宽情况则留给学生选学,因为相关的理论推导难度大,易让学生产生畏惧和厌学心理。在激光振荡特性部分,弛
8、豫振荡部分主要讲其概念及形成的定性物理过程,而将定量的理论推导略去,以突出物理过程,对频率牵引和单模激光器线宽极限部分也只
