高職工程光學(xué)課程教學(xué)改革的思考

【摘要】本文構(gòu)建模塊化的高職工程光學(xué)課程體系，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化銜接，提出對(duì)教學(xué)條件、方法、手段的改革。

【關(guān)鍵詞】教學(xué)改革；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

工程光學(xué)是高職光電類專業(yè)一門重要的專業(yè)必修基礎(chǔ)課，該課程一個(gè)最大特色就是教學(xué)內(nèi)容分布多，涉及面廣，理論、應(yīng)用、實(shí)踐一應(yīng)俱全。如果照搬傳統(tǒng)本科光電院校的做法，教學(xué)效果勢(shì)必定大打折扣。因此，需要從教學(xué)內(nèi)容、方法和手段等方面進(jìn)行改革。

一、教學(xué)內(nèi)容的改革

（一）光學(xué)基礎(chǔ)理論模塊

（1）注重與后續(xù)課程的銜接問題。工程光學(xué)課程一個(gè)最大特色就是內(nèi)容非常豐富，為了保證在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)，既要加強(qiáng)基礎(chǔ)理論教學(xué)，又要注重實(shí)踐應(yīng)用能力，要注重與后續(xù)課程的銜接問題。由于光電子專業(yè)開設(shè)了多門光學(xué)課程，比如激光原理與技術(shù)、激光工藝與設(shè)備、光纖技術(shù)與應(yīng)用等。所以在理論課程在講授過程中，既要在講述原理的時(shí)候提到相關(guān)原理的擴(kuò)展應(yīng)用，又要注意把握講課的深度，避免重復(fù)。工程光學(xué)基礎(chǔ)理論包含幾何光學(xué)、物理光學(xué)兩大塊。幾何光學(xué)模塊主要講授：幾何光學(xué)基本定律與成像概念、理想光學(xué)系統(tǒng)、平面系統(tǒng)、光束限制與像差概論、典型光學(xué)系統(tǒng)。將光度學(xué)移至光電探測(cè)課程，而將像質(zhì)評(píng)價(jià)、光學(xué)設(shè)計(jì)等內(nèi)容在編寫光學(xué)設(shè)計(jì)與光學(xué)零件加工教材中，這樣安排有利于避免相同內(nèi)容的重復(fù)講授。物理光學(xué)模塊主要講授：光的干涉、衍射、偏振與晶體光學(xué)。由于光電子專業(yè)有激光原理、光纖技術(shù)等后續(xù)課程，可以將導(dǎo)波光學(xué)、光的輻射和吸收、激光等內(nèi)容移除。選擇這些教學(xué)內(nèi)容可以使得教師能夠集中時(shí)間和精力成體系的深入講授物理光學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，使學(xué)生的光學(xué)知識(shí)達(dá)到必需、夠用。（2）開設(shè)選修內(nèi)容。學(xué)生在完成必修模塊規(guī)定的教學(xué)任務(wù)外，還可根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，選修部分模塊的內(nèi)容。選修模塊的教學(xué)可以在完成必修模塊的教學(xué)后進(jìn)行，可將它與必修模塊的相應(yīng)內(nèi)容結(jié)合進(jìn)行。如x射線衍射、全息照相等內(nèi)容，可以編入課程中選修部分，根據(jù)課時(shí)和專業(yè)選擇性教學(xué)。

（二）光學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K

在傳統(tǒng)的工程光學(xué)教學(xué)過程中，先上理論課，再上實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)與理論課相隔時(shí)間太長(zhǎng)，削弱了實(shí)驗(yàn)對(duì)理論認(rèn)識(shí)的提高作用。其次，工程光學(xué)課程容量大，不將理論與實(shí)驗(yàn)整合，就會(huì)出現(xiàn)課時(shí)緊張現(xiàn)象。因此，有必要進(jìn)行理實(shí)一體化教學(xué)。例如，薄透鏡的成像知識(shí)，我們將理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，先由學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、分析和歸納出薄透鏡成像規(guī)律，隨之就在實(shí)驗(yàn)室講薄透鏡的組合理論，這樣既可以加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力，又可以節(jié)省理論課時(shí)。

（三）光學(xué)實(shí)訓(xùn)模塊

根據(jù)高職學(xué)生特點(diǎn)，摒除傳統(tǒng)的“以教師為中心、教室為中心、教材為中心”教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心，實(shí)訓(xùn)基地為中心，技能為中心”。在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容教學(xué)中，注重工學(xué)結(jié)合，知識(shí)和技能相結(jié)合。（1）構(gòu)建基于工作過程的光學(xué)零件加工工藝實(shí)訓(xùn)課程。工程光學(xué)實(shí)訓(xùn)是基于光學(xué)零件制造工藝的特點(diǎn)及一般過程，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)平面鏡、凸面鏡、棱鏡的上盤及研磨來學(xué)習(xí)光學(xué)零件的粗磨成型工藝、光學(xué)零件的細(xì)磨工藝、光學(xué)零件的拋光工藝、光學(xué)零件的定心磨邊工藝和檢測(cè)的全套生產(chǎn)流程?；谏a(chǎn)過程的光學(xué)零件加工工藝實(shí)訓(xùn)基本流程如圖1所示：

從實(shí)訓(xùn)流程可以看到，每一工序?qū)?yīng)企業(yè)的具體崗位，實(shí)訓(xùn)基地盡量和企業(yè)的真實(shí)環(huán)境一致，從而使學(xué)生具備較好的實(shí)踐動(dòng)手能力，畢業(yè)后很受企業(yè)的歡迎。（2）加強(qiáng)光學(xué)類軟件的學(xué)習(xí)。計(jì)算機(jī)技術(shù)可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)興趣。例如可以利用AutoCAD、CATIA等繪制光學(xué)硬件系統(tǒng)，可以利用Zemax等光學(xué)軟件進(jìn)行光路仿真，也可以用于光學(xué)設(shè)計(jì)。合理介紹這些軟件系統(tǒng)可以彌補(bǔ)高職學(xué)生理論水平的不足，符合高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)。（3）實(shí)踐訓(xùn)練基地化。本課程在校內(nèi)建立了“光學(xué)零件加工工藝”實(shí)訓(xùn)室，100余平米的車間，可以進(jìn)行粗磨、精磨、拋光、焦距、折射率測(cè)量等10余個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目。同時(shí)，要積極加強(qiáng)和校外企業(yè)的聯(lián)系與合作，立足光谷圈、依托光電行業(yè)和面向經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的蘇杭等地區(qū)建立校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地，使學(xué)生與市場(chǎng)的主體企業(yè)緊結(jié)合，實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。目前，關(guān)于本課程的校外實(shí)訓(xùn)基地還有待加強(qiáng)，與“雙向基地、雙向培養(yǎng)、雙向訂單”的深度校企合作模式還有相當(dāng)差距。

二、教學(xué)條件的改革

1．編制多媒體教學(xué)課件。根據(jù)工程光學(xué)課程圖多、知識(shí)面廣、數(shù)學(xué)推導(dǎo)復(fù)雜等特點(diǎn)，投入精力編制一套工程光學(xué)教學(xué)課件，精心編排課件內(nèi)容，使課件滿足學(xué)生對(duì)于專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。

2．增設(shè)了開放性實(shí)驗(yàn)室。增設(shè)了開放性實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生在課余時(shí)間能夠根據(jù)自己的興趣而選擇完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生直接參與探討及解決實(shí)驗(yàn)中存在的問題，能大大提高他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)室開放有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣的提高大增和動(dòng)手能力的增強(qiáng)。

三、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

1．光學(xué)課堂教學(xué)需注意理論聯(lián)系實(shí)際。光學(xué)是一門對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求比較嚴(yán)格的學(xué)科，教學(xué)過程中涉及大量既復(fù)雜又抽象的理論公式。教師應(yīng)根據(jù)高職學(xué)生特點(diǎn)，減少公式推導(dǎo)，注重培養(yǎng)學(xué)生的形象化思維，加強(qiáng)與實(shí)際技術(shù)的連接。如可以列舉激光器聚光腔橢圓柱體結(jié)構(gòu)講授費(fèi)馬原理的實(shí)際應(yīng)用，可以通過增透膜、增反膜等講解光波干涉加強(qiáng)和減弱的應(yīng)用。

2．開展啟發(fā)討論式教學(xué)。教師在課堂上不僅僅要講解新知識(shí)，還要用創(chuàng)設(shè)和諧歡快的教學(xué)氛圍，精心設(shè)計(jì)一些具有啟發(fā)性、趣味性和實(shí)際意義的問題，激發(fā)起學(xué)生探索其中奧秘的強(qiáng)烈欲望。例如可以在課程中設(shè)計(jì)一些光學(xué)趣味性問題，如汽車身上的光學(xué)、交通燈的顏色、紅外探測(cè)和隱身技術(shù)等等，這些問題學(xué)生們是比較感興趣的，可以加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3．“以賽促學(xué)、以考促教”加強(qiáng)專業(yè)技能培養(yǎng)。以賽促學(xué)是快速提高學(xué)生各項(xiàng)基本技能的一種行之有效的教學(xué)模式。做好以考促教，全力推進(jìn)課程改革，建立多層次的考核體系，形成以過程考核為導(dǎo)向，以實(shí)踐考核為主體的模式。鼓勵(lì)學(xué)生參加崗位技能國(guó)家資格考試，教師也要及時(shí)了解學(xué)生參加技能考試的情況，對(duì)教法進(jìn)行調(diào)整，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)。據(jù)我所知，職業(yè)學(xué)院對(duì)于光學(xué)加工考證還是空白的，今后可以往這個(gè)方向努力，開發(fā)出具有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的資格證書。

總之，必須要根據(jù)高職課程特點(diǎn)，以“必需、夠用”為度，注重“理實(shí)一體性、崗位針對(duì)性、校企結(jié)合性”，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件、教學(xué)方法和手段等方面不斷改進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用光學(xué)的能力。

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