光学课程论文精选(九篇)

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第1篇：光学课程论文范文

就目前广告学专业摄影类课程而言，一些院校在进行这部分内容教学时仍存在闭门造车，学生重记录轻理论，教师缺乏实战经验等问题，具体表现为：

（一）缺乏与社会的交流和沟通

广告学本身就是理论与实践相结合的专业，而摄影类课程更是一门理论与实践并重的学科。但教师在教授这部分内容时，往往理论仍然大于实践，即便有实践环节，也是照本宣科，很难发现有创造力和想象力的摄影作品。长此以往，学生学习兴趣下降。此外，在教学过程中也很少有机会让学生参与社会活动，把学生放入市场环境下去锤炼，以至于学生难以直接适应社会，难以理解摄影对广告行业的重要性。

（二）学生重记录轻理论

一些学生把摄影等同于拍照（记录），在学习中，热衷于记录各类场景，不重视课堂理论的学习。由于专业理论相对于摄影操作来说,要枯燥得多，因而也是学生不愿学的原因之一。如何加强理论课教学，提高学生的学习积极性与自主性成了提高摄影理论课教学效果的重点问题。学生也习惯以自我为中心，很少能站在受众的立场，把摄影作品放在传播领域或消费市场的大背景中思考和感悟，而这一观念的转变需要靠理论进行引导。

（三）教师缺乏实战的经验和能力

由于社会发展日新月异，人们生产生活方式不断改变，所以从客观上来说，无论是教师还是课程、教材在一定程度上都与实际有所脱节。教师对广告行业的理解缺乏全方位的把握，从而对学生缺乏强烈的说服力。更有甚者，有的教师本人没有学过广告学理论，对行业和消费者的研究也不到位，却教授着广告学专业的学生，这就进一步导致学生和行业的脱节。

二、对摄影类课程在广告学专业教学改革中的建议

艺术创作能力是广告学专业学生的必备能力，但摄影类课程的教学不能仅仅以此为教学目标，应紧密联系市场，以消费者为核心，以能创造出打动消费者的摄影作品为目标。为此，因在教学体系和学生提升两方面做文章。

（一）教学体系方面

作为教师，那么在教学中，就需要有明确的教学目标、教学大纲、教学计划和教学内容的设计，这样才不会缺失方向性的指导。摄影类课程作为广告学专业学生的必修科目，不仅承担着广告基本理论的学习，还具有培养学生的宏观广告意识和微观广告操作实践能力，树立品牌意识和消费者意识的任务。所以笔者认为这是摄影类课程总的教学目标。因此，摄影类课程应该在阐述摄影理论的基础上，让学生清楚地了解摄影与广告的关系。首先，从课程内部要根据教学目标科学合理地设置教学。比如，摄影类课程中有关创意的内容，而创意理论从另外的课程之中会详细阐述，所以就没有必要再投入很多时间。其次，教学内容要向纵向延伸。可采用网络课程（开放式的、资源共享），制定相关考核制度延伸课堂学习等等，同时一定要加强学生的实训环节。这样可以调动学生的学习积极性，推动学生知识结构不断完善。再有，教师本身也要对广告学专业的整体课程加强了解，这样在教学过程中才能心中有数。同时，教师也要经常下企业、进社会进行学习和总结，要站在广告行业的前沿，为学生指明方向。

（二）学生提升方面

首先，在教学过程中，教师要帮助学生不断提高，利用案例教学法，根据所讲授的知识，找出恰当的案例，可根据案例进行针对性提问。比如，此案例是采用的何种摄影手法？摄影的突破点在哪里？摄影创意是否新颖？你觉得这样的作品能够打动消费者，为什么？科学合理的提问，往往会给学生带来很多启发。其次，要加强学生的参与观念。有了恰当的案例和内容，若没有学生的积极参与，效果不会很理想。此时，可以借助部分软件工具，如Photoshop、lightroom、premiere等在原有的基础上做出改进，而且可以将一些好的作品向外部进行推介，及时给予肯定，长此以往，学生的学习热情和参与程度大大提高。第三，在形成良好的学习习惯后，教师可以进一步给予学生学习自，把下次上课的内容先告知学生，让学生课后找资料、作分析、写总结，然后在课堂上由学生进行讲解，逐步实现课堂的翻转，达到民主、自由、和谐的课堂氛围，这样会更有利于学生对知识的掌握和理解。

三、总结

第2篇：光学课程论文范文

激光共聚焦显微镜在传统光学显微镜的基础上作了改进，具有除目镜与物镜之外的图片放大功能，可以随时采集和记录检测信号，观察活细胞的结构及特定分子、离子的生物学变化。其选择单色性较好的激光作为光源，从根本上消除了色差。物镜的焦平面上加了一个带孔挡板，阻挡了焦平面外的杂散光，进一步消除色差。样品被分解成二维或三维空间上的无数个点，激光束逐个扫描成像，进而组成整体的平面或立体图像，计算机代替肉眼或照相机进行观察或摄像，数字化的图像在电脑中进一步处理，提高了图像的清晰度。该仪器还使用了光电倍增管，将微弱的信号放大，大大提高了灵敏度。由于以上优点，激光共聚焦显微镜可以应用到几乎所有有关细胞研究的领域。如原位鉴定细胞或组织内的生物大分子，观察细胞或亚细胞的形态结构；无损伤实时检测分析活细胞，并研究其形态和功能；在一个样品上同时进行多重标记，实时观察等。

2荧光探针

荧光探针在荧光成像技术中占据举足轻重的地位。一般荧光探针需具备优良的光物理性质，以便于激发和检测，且不与生物基质同时被激发，还要有较高的荧光量子产率和摩尔消光系数。荧光探针的溶解度要大，便于溶于缓冲液或细胞培养液中，且热、光性质比较稳定，有特异性标记位点。荧光探针需要具有良好的生物相容性，易于进入细胞内。荧光探针大致分为两类，包括化学类和生物类。化学类包括有机染料、纳米材料（金纳米粒子、半导体量子点等）及金属配合物等。生物类包括藻胆蛋白、分子灯标及基因编码荧光蛋白等。荧光探针在化学、光学、生物学等领域应用广泛，但是，目前仍缺少有效的分子探针识别疾病分子水平上的独特位点，故从分子水平上进行病理研究比较困难。

3荧光成像技术的应用

3.1蛋白质、金属离子的检测

生物体的生理状态可以通过蛋白质表现出来，生命活动离不开各种酶的作用，而酶大多是由蛋白质构成的，故研究蛋白质的结构和功能在认识生命活动过程中至关重要。刘亭延等采用荧光成像技术构建了一种检测人血清蛋白质的新方法。该方法以碳量子点为标记染料，以聚丙烯酰胺凝胶电泳分离出人血清蛋白，优化实验条件，最终得到清晰的电泳图。段相国等建立了一种HCVNS3／4A蛋白酶在小鼠体内瞬间表达的模型。金属离子在生物学中起重要作用，金属离子与荧光探针结合，在荧光显微镜下可观察细胞内金属离子的变化。Michael等选用Indo－1为模板，合成了一系列检测Ca2＋的荧光探针，可用于确定活细胞定位置的Ca2＋浓度。Sare等合成了Zn2＋的荧光探针，并应用到细胞中Zn2＋的检测识别中。人们还建立了Mg、Cu、Hg、Cd等离子的检测模型。荧光成像技术应用于蛋白质及细胞内金属离子检测还存在一些问题，如有的荧光探针不能通过细胞膜、成像过程对细胞造成损害、检测方法不统一等，因此，建立统一、低损害的荧光成像检测技术仍是极具挑战性的研究课题。

3.2肿瘤疾病的检测和诊断

目前，肿瘤的临床诊断主要依赖于显微形态学观察，从而在细胞层面上了解肿瘤细胞的类型与个体差异，这就要求检测手段不断进步。荧光成像技术以其操作方便、标记靶点多、灵敏度高等优点，广泛应用于肿瘤跟踪成像研究中，具有广阔的临床应用价值。高苒等建立了一种小鼠肿瘤模型，利用荧光显微镜和活体荧光成像仪可直接从整体和细胞水平上观察肿瘤，了解宿主与肿瘤间的作用。至今为止，人们对此进行了深入的探讨和研究，但该技术应用于体内时需要考虑复杂的体内环境，动物组织会产生背景噪音，影响该技术的发展应用。

3.3药物新剂型研究

为了提高药物疗效，降低毒副作用，发展药物新剂型尤为重要。荧光探针的不断发展使荧光成像技术在这一领域的应用范围不断扩大，可用于对药物运输过程、细胞屏障跨越方式、药物释放过程等的观测研究，它的迅速发展也大大促进了药物新剂型研究的迅速发展。陈刚等研究了荧光探针经内耳给药后的转运通路，在荧光成像系统下追踪了整个运输过程。钟华等构建了一种装载抗癌药物阿霉素的新型纳米胶囊，采用激光共聚焦显微镜实时跟踪观察药物投递释放过程，为新剂型的研究提供了理论平台。目前，类似的研究虽然较多，但仍处于理论研究阶段，诸如荧光探针毒性、生物体内相容性等问题还没有解决，没有合理的规范，难以规模化生产。

4结论与展望

第3篇：光学课程论文范文

关键词：翻转课堂 激光原理与技术课程 教学模式 教学设计

中图分类号：G642.0

文献标识码：C

DOI： 1（）.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.005

1 我校《激光原理与技术》专业课存在问题

我省许多理工类院校的光信息、光电类和大部分应用物理专业都开设《激光原理与技术》课程。作为重要专业基础或方向课，此课程：第一，具有较强的理论性、实践性、前沿性和探讨性；理论抽象，公式众多，有相当学术和技术含量的课程，教学中经常发现学生对概念缺乏准确理解或概念和实际应用“两张皮”的现象。第二，课程教学内容多，课程容量大。第三，由于激光技术、光电技术的发展日新月异，器件层出不穷，与新现象、新理论、新器件、新应用有关的课程教学内容也必须不断地做出更新调整，

另外，《激光原理与技术》课程涵盖知识点包括激光原理、激光技术两部分，知识点明确，可以用一个实验、一个概念来组织教学内容。课程具备开展翻转课堂的实施要求。

2 翻转课堂在《激光原理与技术》课程中的实施方案

结合我校《激光原理与技术》课程特点，在现有的翻转课堂模型基础上，我们设计了翻转课堂的教学路线图f如图1）。主要由线上学习、课堂学习和课后学习三部分组成。LMS作为教学实施的基础性管理学习平台，可提供教学资源、学习过程记录和互动场所。

线上学习

课堂学习

课后学习

2.1 设计知识单元的策略

将课程按“知识块”分成8个教学单元，即：激光的基本机理，激光谐振腔理论以及激光振荡理论，连续和脉冲激光器的工作特性，选模技术，放大技术，稳频技术和激光短脉冲技术。每个教学单元可以由一次或多次课程完成，以便教师开发课程视频。

2.2 设计课程微课

第一，根据本专业课程教学内容（突出难点、重点），设计微课。第二，每个教学单元可分成若干个模块，以模块为单位设计微课。第三，微课内容包括微视频、课间练习和每周作业。通过微视频中的导读内容、课间练习和作业，向学生提出问题，引导学习者自主思考。

2.3 翻转课堂教学设计

2.3.1 线上学习

第一，通过慕课学习。让学生假期在慕课平台查找与激光器件有关的知识，提前使学生进入到课程中来，在头脑中初步形成激光器件的结构框架，对激光器件的主要应用等有简单的了解，简单的知识点通过慕课学习。第二，通过微课学习。设置每周微课时间和作业提交截止时间。课间练习和每周作业可采用填空或选择形式，每道题在截止日期之前允许学生提交3次，否则当次作业记为0分。另外，在学生看完微课之后，对微课中的收获和疑问可以在讨论区发帖。由教师团队或学生讨论互动给出解答，完成课题组布置的线上学习任务。

2.3.2 课堂学习

第一，分析每个教学单元的目标、知识类型、学生线上学习情况和存在的问题，确定教学策略，如“讲授”、“自学”、“讨论”、“实验”、“探究”等。第二，学生的独立探索和协作学习。具体分为五个环节：①明确问题：根据课程内容和学生观看微课时提出的疑问，总结出-些有探究价值的问题；②独立探究：从开始时选择性指导逐渐转至为学生的独立探究学习方面，让学生在独立学习中构建自己的知识体系，注重和培养学生的独立学习能力；③协同学习：通过“探究式案例”、“探究式实验”鼓励学生以小组协作形式，采用对话、商讨、争论等形式进行讨论并实施；④交流展示：成果交流采用如：举行展览会、报告会、辩论会、小型比赛等；⑤考核评定：建立线上学习、课堂和课后学习各环节的考核评价。考核成绩构成为“课间练习20分+每周作业15分+课后研究报告和小论文5分+讨论区及课堂活跃度10分+期末考试50分”。

2.3.3 课后学习

由课后的复习，学生定期的答疑，学生完成的项目任务和课程论文构成。

3 翻转课堂教学实施案例――以光学谐振腔（FP腔）为例

3.1 线上学习

首先利用微课介绍实验现象，给出FP腔的输出装置，给出了连续波入射时单模光纤FP腔输出光谱。提出问题：如何解释上述实验现象呢？接下来在微课上介绍描述上述激光现象的基本概念与相关规律。根据多光束干涉原理，可得垂直入射时，光学FP腔的输出与输入光强之比为：

将光纤长度，折射率（n=1.48）代人，可得其自由谱宽为50CHz，利用变换式，可得自由谱宽为0.4nm，理论计算与实验现象一致。通过微课学习，学生完成知识的内化。课间提问，采用填空题：C02激光器波长为10.6um，当腔长L=lm时，自由谱宽为（），如果该激光器的光谱线宽度AVF=108Hz，则输出为单模还是多模（）。要求学生在规定时间完成课间作业的提交。

3.2 课堂学习

首先，提出问题：腔端面反射率对输出特性的有什么影响？让学生在独立学习中构建自己的知识体系。然后，进行协作学习，以4人为以小组，利用计算机对（1）式所描述的规律进行数值计算，将结果可视化，计算结果与实验结果一致。从图上还可发现原本静止的图“动”了起来。给学生很大的想象空间，这一环节是理论分析的重要补充，再次完成知识内化。将科学计算引入课堂，提升学生解决问题的能力与效率，引导学生进行研究性、探索性学习。通过可视化，学生对复杂的激光现象具有了感性认识，促进学生对晦涩理论的理解。最后，介绍新实验现象的探索。前面我们详细学习了连续波入射情形下，光学FP腔的输出特性，自然会想到脉冲激光入射情形，那么脉冲激光入射到光学FP腔，其输出具有什么特点呢？通过教师的引导和学生的协作学习和探索，得到当脉冲激光入射到单模光纤FP腔时，其输出波形具有衰荡特征，从而完成创新能力的培养。

3.3 课后学习

以小论文形式，让学生完成一份研究报告，题目为光学FP腔的激光器件中的应用。鼓励学生利用网络资源，查阅光学FP腔在各个领域的应用。例如FP在输出模式选择，光束质量改善等方面的应用，让学生自行选题，自行设计实验方案，在学院的激光实验室独立完成实验，完成小论文撰写和提交。

4 结束语

翻转课堂教学模式起源于美国，在我国真正去推行翻转课堂教学模式还有很多问题有待解决，还需要更多的实际教学工作要做。

参考文献：

【1】张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究【J】.远程教育杂志，2012，（4）：46-51.

第4篇：光学课程论文范文

关键词光学；教学；改革

光学课程是物理学专业最重要的基础课程之一，同时也是现代科学技术迅速发展、崛起的重要支柱。以激光为基础的现代光学的知识，已经渗透到日常生活中的众多领域，在工业、农业、交通、能源、医药、信息等领域发挥着越来越重要的作用。光学作为基础性学科具有很强的学术性，同时，光学课程的知识覆盖面广，应用性和可操作性也较强，它能够较好地锻炼学生的思维能力及理论与实际相结合的能力。而在传统的光学课程教学中，存在着重理论轻实践，理论与实际相脱离，缺乏创新，无法适应社会及专业领域的需求等问题。如何培养不仅具有扎实理论基础，还具备较强工程应用能力的光学类技术人才，是我们教学改革研究的重点问题。

1光学课程教学现状

光学课程教学大纲计划68学时，教材内容分为干涉、衍射、几何光学、光学仪器、偏振及现代光学部分[1-3]，内容繁多，教学任务较重。因此，光学一直是一门教师难教、学生难学的课程。在教学过程中，通常更加强调基础知识的理论性，而对知识的应用性和工程性关注偏少，理论联系实际显得不足，教学中不自觉地存在“重理论和基础，轻工程和应用”的倾向，淡化了光学类课程本身拥有的强烈应用和工程背景特性。另外，学生在大学阶段参与实习实践、接触实际工程问题和公司企业的机会偏少，教学与光学元器件的工程设计及公司企业的要求联系还不够，存在明显脱节现象。目前教学中教师的主导地位强，而学生的主体地位偏弱；第一课堂强，第二课堂弱；体现学生结合课本知识在“做中学”并培养自身实践精神、工程意识和创新能力的活动空间不够。

2光学课程改革的思考

光学课程有其自身的特点，与力学、热学等学科之间的联系不太紧密，自身的知识体系比较繁杂。在具体的教学改革与实践中，主要从教学内容、教学方法、考核方式等几个方面着手。

2.1教学内容

在教学内容上，首先要优选教材，认真制订教学计划。教学中，既要注重讲解光学课程中最基本的概念、理论，夯实学生的基础知识，提高学生的理论水平，又要加强现代光学基础的教学，增加一些现代光学的前沿知识，了解光学发展的最新动态，引导学生不断拓宽视野，激发学生的创新意识和科学探索精神，培养学生的科学素养。例如，在讲解几何光学及光学仪器知识时，可以介绍海市蜃楼、扫描隧道显微镜。在讲解光的干涉时，可以介绍相干探测技术、全息照相、光学薄膜等。在讲解偏振现象时，可以介绍3D电影及偏振雷达探测技术等。让学生体会光学知识在日常生活中应用、发展及科学前景。另外，针对相关科学前沿知识，开展一些专题讲座，让同学们更深入地理解光学科技的发展，同时强化了基础知识的学习。或让学生课外查阅相关文献，提高学生学习兴趣，激发学生探索欲望。积极搜集光学在日常生活中应用的实例，引导学生运用已学相关理论知识，解释日常生活中的光学现象，真正实现从生活走向物理，从物理走向社会。

2.2教学方法

在教学方法上，要注重重点、难点的理解和掌握，注重分析思路和处理问题的方法。积极引导学生理论联系实际，提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。为了能够在有限学时内，尽可能多地讲解现代光学的内容，可以在课前布置相关的预习作业，既能节约课堂基础教学的时间，又能锻炼同学们的自学能力。在教学中，要求学生上课主动提问，培养学生自学及发现、解决问题的能力[4]。教学中针对相关课题让学生参与讨论，在讨论的过程中更透彻理解相关理论，并了解其应用，变被动学习为主动探索。在传统的理论教学基础上，尽可能多地增加实践教学的环节，改变教学观念，以任务为驱动，明确从理论到实践的具体操作过程，培养学生工程实践的能力[5]。实践教学中要求学生进行文献调研、撰写小论文及动手制作相关光学仪器，解决一定难度的实际问题、培养自身创新精神、科研意识和综合能力与素质。例如，我们在教学中将学生分组，动手制作简单光学器件，如望远镜、放大镜等，有效地激发了学生的学习兴趣、动手能力及团队合作的精神。科学技术的不断进步，使得教学方法的多样性成为可能。在教学中，针对光学课程本身的广泛应用性和工程背景，可以有针对性地介绍一两种国内外优秀光学设计软件，如ZEMAX、OSLO等。其中ZEMAX可进行光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射、折射、绕射等光学模型。该软件还具备对光学系统进行设计、优化、分析的功能。在光学课程第三章几何光学部分，学完基础知识后，给出一些利用设计软件进行相关光学课程中涉及的光学元器件和系统设计的典型实例，如望远镜系统设计、8倍观察镜系统设计等。同时试着让同学们分组利用该软件进行相关光学设计，从而既提高学生的学习兴趣，又有效地培养学生的工程设计能力和综合应用知识的实践能力。由于在光学课程的教学过程中，有些光学现象在日常生活中比较难于观察[6]，比如干涉、衍射的现象，很多感性材料只能从课本图片中获得，比如干涉条纹、衍射条纹等。为了能够使得同学们获得较多的感性材料，我们在教学过程中，利用一些计算软件，例如Matlab，将干涉、衍射现象通过程序模拟展示出来，这样既给同学们提供了清晰的感性材料、直观的物理图像，也通过程序中相关参数的调节，让同学们更加深入地理解光学知识中的相关规律。图1为利用Matlab软件编写的分振幅干涉中牛顿环的干涉图像，图2为氢原子光栅光谱图。物理是以实验为基础的科学。在教学过程中，改变理论与实验分开进行的现状，从教师指导演示实验，转变为学生在实验室自主实验。设置相关开放性实验课题，让学生分成实验小组，将学生自己的设计思想和实验内容相结合，鼓励学生自主创新，使课堂成为师生互动的场所。这样，即有利于将枯燥、抽象的理论生动化、具体化，又有助于对基础理论的深入理解及应用，充分调动学生学习的主动性和热情，提高了教学效果。实验室也在不断完善，力争提供更好的资源，取得更好的教学效果。

2.3考核方式

教学考核中，摈弃一次考试决定最终成绩的做法，将平时课堂表现和论文及动手制作部分纳入最后成绩测评，关注学生学习过程而非单一的最后考试结果。充分利用学院网络资源，建立网上习题库，建立有特色的个人主页，并通过此与学生进行定期的网上交流及作业的布置和批改。网上交流的方式可以更有效地与学生沟通，实时解决学生提出的相关问题，提高了学生学习的效率。

3结语

伴随着科技的快速进步，物理教学的手段也正在不断更新。如何培养适应新时展的光学专业人才，是我们教学改革的目标和方向。通过以上教学改革的探讨和在实际教学过程中的运用，使得教学活动充满了活力，极大地调动了学生学习的兴趣和探索的欲望，培养了学生自己动手实践的能力及团队合作的精神，大大提高了教学效果。

参考文献

[1]姚启钧.光学教程[M].北京:高等教育出版社,1993.

[2]赵凯华.新概念物理教程:光学[M].北京:高等教育出版社,2011.

[3]郭光灿,吴强.光学[M].合肥:中国科技大学出版社,2003.

[4]许晓赋,廖珊珊,高忠坚.《光学设计》课程教学模式的探索与实践[J].福建教育学院学报,2014(4):69-71.

[5]陈传盛,陈曙光,李富进.培养大学生科技创新能力的课堂教学改革实践[J].教育教学论坛,2014(4):51-52.

第5篇：光学课程论文范文

[摘要]以学生为主体的角度出发，根据问卷调查结果和多年教学经验提出了基础光学课程改革的几点见解，第一、基础光学教学内容改革的必要性及具体措施，第二、注重教学步骤的完整性，第三、注重教学方法的改革。  

 

引 言 

 

光学是高等院校物理专业必修的一门专业基础课，是物理学中最古老的一门学科之一，同时也是一门年轻的学科，具有强大的生命力和不可估量的发展前途。光学对原子物理学的学习有极其重要的作用，而且光学是近代物理的生长点，量子论、狭义相对论都起源于光学。所以，学好光学无疑对相关课程的学习起着十分积极的作用。近年来有关光学课程的教学改革呼声日益高涨，人们分别从不同的角度对光学的教学改革进行着积极而有益的探索[1-6]。本文借助于罗洋城对北师大和韶关学院学生的问卷调查[6]，结合自己多年的教学经验和他人的先进成果，广泛征集学生见解，对光学课程的改革进行积极了的探索，提出了基础光学课程教学改革的几点见解，供大家鉴借和分享。 

 

教学内容的选取 

 

现流行的光学教材，对几何光学和波动光学的基本理论的讲解是详细的，完善的，但也存在不少问题，主要表现在：第一，几何光学的内容占的篇幅过大，以华东师大姚启钧编的《光学教程》为例[7]，仅几何光学的基本原理这一章，公式大大小小就有45个，有些问题中学已经讲过，没有必要重复讲授。适当精简几何光学内容，使内容在满足系统化、条理化的基础上做出合理的取舍。第二，光的量子性部分的历史，如“紫外灾难”和“两朵乌云”等故事完全可以放到物理学史中去讲授。第三，现代光学部分涉及面较广，学科的内容非常丰富，学科体系十分庞大，而光学课程的学时有限，所以现代光学部分则应该单独罗列出去，建议在大三再开设现代光学基础，满足学生的求知欲和飞速发展的光学科技。基础光学部分在讲授时应该适当融入前沿科技内容，避免单纯概念的枯燥,使教学别具一格,既深化了概念,同时将光学基本原理与其在科技前沿中的应用结合起来，大大深化了基本原理教学,开阔了视野，充分调动了学生的积极性，激发求知欲和探索物理奥妙的精神，同时也增加了课程的魅力。但是，在讲授前沿科技与古老光学原理的结合时一定要注意突出光学基本原理的描述,达到用科技前沿实例讲授并深化课程基本概念和基本原理的教学目的。同时，基础光学部分在讲授时还要注重课程内容的条理化，虽然波动光学和几何光学看似联系不十分紧密，但是至始至终都离不开两个概念就是光程和相位差，所以在整个基础光学部分的教学中要始终贯穿这两个基本概念使教学内容浑然一体。 

 

注重教学步骤的完整性 

 

注重教学步骤的完整性有力的保证了教学质量。课堂教学是学生获得知识的重要途径，由于教学体制特点，很多学生依赖于课堂，所以确保课堂教学效果是教学中的非常重要的一个环节。除了借助于现代化教学手段提高教学效果外，从内容的选取和语言描述上需下足功夫，充分地把教师的个人魅力展现出来，并且把这种魅力融入到教学中，以提高课堂教学效率。作业批改是课堂教学的延伸，它是发现问题，解决问题的重要途径，通过对作业细致批改几乎可以了解每一个学生的学习状况和学习状态。课后答疑是课堂教学的重要辅助形式,也是教学过程中的有机组成部分。此外，光学和其它物理学学科一样是一门以观察和实验为基础的学科，许多物理知识都是通过观察实验，经过认真的思索总结出来的。实验教学不仅仅是学生动手的过程，更是动脑思维的过程。注重实验教学能更好地激发学生的学习兴趣，并且能培养学生严肃、认真、端正的实验态度，获得一些感性认识，经过进一步引导使感性认识上升为理性认识，为光学课程的学习起到积极的作用。值得一提的是验证性实验所占比重过大[8]，大学阶段的实验教学应该不只是“验证”，通过增加一些设计性实验以激发学生的创新能力。 

注重教学方法的现代化 

 

现代教学技术手段的发展和应用提高了单位学时的信息量,多媒体技术中实例分析和动画演示激发了学生的学习兴趣。然而我们在运用现代技术手段教学过程中,还是遇到了许多新问题,如过多依赖于ppt教学，以至于学生感觉象放电影一样，条理性、逻辑性和系统性体现不到位。所以,我们还要不断探索新的教学方法和技巧,从而使现代化教学内容和教学手段得以更充分地发挥作用。此外，加强与国内兄弟院校的了解和交流,使我们能够开阔眼界，增加知识，有效提高我们的教学质量。最好能够让教师走出去,同时也能把相关教学经验丰富的人事请进来,借鉴和学习兄弟院校光学教学改革和发展的成功经验。总之,在科学技术飞速发展的今天，大学阶段的学习是很多人接受系统学习的最后一站，基础光学课程的学习对今后的学习起着非常重要的作用。所以在教学中要从教学内容、教学步骤、教学方法等方面完善教学过程,强化基础教育，紧跟现代科技发展步伐,积极大胆地尝试现代科技教学手段，探索新的教学方法，使学生的学习由被动转为主动，为今后的学习奠定基础。 

 

参考文献： 

[1]高艳霞.面向21世纪光学课程改革的探索[j].中山大学学报论丛，2001,21(1):112-115. 

[2]冯学斌，刘兴波.光学投影媒体教学体系及内容和方法改革[j].山东师范大学学报（自然科学版）,2005,20(4):102-103. 

[3]王形华等.高师院校光学教材内容改革的几点设想[j].中国西部科技，2006,10:67-68. 

[4]李玉红.“光学”课程教学改革实践与成果[j].高等理科教育,2006,2:97-99. 

[5]于国萍，游璞.改革光学教材适应社会需要[j].光电子技术与信息,2005,18(2):101-102. 

[6]罗洋城.光学学习困难的调查与分析[j].韶关学院学报(自然科学版),2002,23(6):30-36. 

第6篇：光学课程论文范文

作者：邹林儿，范定环，傅继武，沈云

关键词：专业光学软件，光学工程类专业，课程教学，教学模式

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）12（c）-0127-02

光学工程类专业是以光学、应用光学、量子光学、非线性光学、激光技术和光电子学等为理论基础，结合物理电子与微电子学、固体物理学、计算机技术以及信息与通信工程等的一门综合性强专业[1]。近年来，随光电信息产业的迅速发展，该专业类的人才需求增多，就如何办好该类专业，以适应产业需求，是许多高校乃至整个国家需要解决的课题[2]。其中，专业光学软件课程是光学工程类专业教学的重要组成部分。学生掌握一至二门专业光学软件，利于提高专业知识与实际应用的综合运用水平，助于增强就业竞争力，更为重要的是将来相关专业工作的必备技能之一。专业光学软件依据应用领域大致可分为：以经典光学和现代光学为基本原理的应用在各种光学仪器或仪器系统的光学设计类软件[3]，目前它们主要有ZEMAX、CODEV、ASAP和OSLO等光学设计软件；以导波光学和光通信为理论的应用在光通信领域的器件或系统仿真设计的光通信类软件[4]，如OptiBPM、Beamprop等光波导设计软件，以及OptiSystem等光通信系统仿真软件；另外，其它一些计算软件也可以用在光学方面的，如Matlab在光信息处理中的应用[5]。

专业光学软件的教学相对光学专业实验教学（特别是涉及到昂贵专业实验设备），要求的技术起点低，且能更快地让学生接触到实际应用课题。我们在专业光学软件实践教学过程中，强调基于光学专业知识的是逻辑分析和编程训练的结合，提高了学生的光学设计能力。结合近几年的专业光学软件教学研究和实践，我们从专业课程体系设计、课程教学方法、学生学习要求以及考核等几方面进行探讨[6-9]。

1教学课程体系设计

1.1专业理论知识与专业软件教学有机衔接和融合

专业光学软件的运用需要很强专业理论知识，一般面向于光信息科学与技术本科专业（现归类为光电信息科学与工程）和光学、光学工程研究生专业。如ZEMAX光学设计软件，其理论基础为光学设计的基础知识和像差理论。软件中的专业名词如物面、像面、高斯面等，和计算方法如实际光线计算、近轴光线计算，以及设计时的整体思路和流程等知识点都需要在专业理论课中掌握。因此，专业理论知识和专业软件课程之间的衔接很重要。它们之间如缺乏有机联系，在专业软件课程教学时，学生学习效率和质量下降，同时教师教学辛苦，整个课程进展慢。在我们的课程体系安排中，《工程光学》、《几何光学》或《应用光学》之类课程放置在大学二年级第一学期，以之为基础的专业软件教学，如ZEMAX之类的光学设计软件课程，放在随后的大学二年级第二学期。作为更高级的专业理论课程《导波光学》、《光通信原理》、《光波导理论与技术》等之类课程设置在大学三年级第二学期，随后接下来的学期开设光波导设计或光通信系统仿真等相关专业软件教学课程（可选修），如OptiBPM、OptiSystem等软件。同时在学习专业软件期间还可以安排些系统仿真中涉及到知识点的课程，如涉及到电光调制、四波混频效应等的《非线性光学》课程，涉及到光学透过率或反射率的《薄膜光学》课程等，这样有利于这些特殊知识点和软件教学学习有机融合。采用这样的安排和紧密的时间间隔，使得学生在软件学习中，不至于忘记前面学习过的理论知识。同时在软件教学中，结合实例，将专业理论知识和软件应用联系起来，提高了学生的综合运用能力，学会如何分析问题和解决问题，加深对专业知识的理解和认识，从而更好地实现应用软件解决问题。

1.2强化专业训练

现在许多学校施行三学期制，我们试点把专业光学软件学习作为实践设计类集中放在暑假期间（第三学期）进行专业系统学习和培训，专门作为一项专业技能课程传授给学生。专业光学软件课程教学结束后，软件的实际运用也是实践环节重要的一步，可以在学生相关实习企业环节或教师指导的毕业论文设计环节中体现，例如让学生协助参与到实际光学系统产品设计或项目中，了解产品从产品设计或项目的一系列过程。这些将为学生今后在企业科研一线从事光学工程类专业工作起着积极作用，加快学生把专业知识转化为实际应用的过程。

2教学方法和学习方式的改进

2.1以实例为教学主线、结合实际应用的专业光学软件课程教学方法

传统软件教学方法一般是先介绍菜单的各项功能，然后逐步展开软件操作步骤等，这菜单式的教学方法已不适宜专业软件教学了。专业光学软件不是大众化软件，教学目的不应停留在软件操作熟练程度上，而是通过教学方法应把握学习软件的内涵“如何运用软件分析问题和解决问题”。在专业光学软件教学过程中，我们提出以实例教学为主体，从整体设计思路上把握，而对于少量的基本软件操作串插到实例中讲解。

以ZEMAX光学设计软件为例，需设计一双胶合透镜，对于632.8nm波长的光，其焦距为100mm，相对孔径为1：5，而波像差小于λ/4。在这个实例中，对于初学者来讲，这些内容基本上包括整个光学设计所需要的教学内容（如透镜模型或系统结构参数建立、光线追迹、波前分布、像质评价分析等）以及设计思路和流程。在教学过程中，教师应贯穿整个设计目标是一个等效焦距（总光焦度倒数）为定值的光组，着重把握如何合理分配两个透镜的光焦度为设计思路。当涉及到构建透镜模型时，教师引导学生如何在软件中操作如参数设置和模型显示，并改变不同结构参数观察模型变化。当实现光传输时，重点讲解光线密度概念和物理意义等，以及光线在软件中追迹算法，串插地讲如何设置光线密度和工作光波长等操作。当讲到成像质量分析时，讲解波前的物理意义，和衡量成像质量的标准或判据，以及一般有哪些评价函数等，重点应放在如何分析成像质量。最后，谈到软件自动优化设计时，主要讲解如何设计优化函数，了解像差自动平衡的方法和有关问题，来提高成像质量，对这个理解和领悟是学生以后逐步走向更高层次的光学设计关键。通过实例教学，一方面让学生体会到专业软件与应用紧密结合，激发学生学习兴趣，提高学生的课堂参与度。更重要的是培养学生的光学设计整体思路，结合专业知识训练如何分析问题和解决问题，提高综合应用专业软件能力。

同时，教师对实例的筛选，要具有经典性和适宜的难易度。我们知道专业光学软件功能强大，涉及面广，如ZEMAX光学设计软件大致包括照明和成像两个范围。在专业光学软件的学习训练中一般分为初级、中级、高级三个层次。在中、高级层次训练中是针对特定设计目标，比如照相镜头设计、光谱仪系统的设计等，在这里需要更高级光学专业知识，如《高等光学》、《傅里叶光学》等。因此，教师在教学过程中针对不同学生层次，要把握教学难度和深度。

2.2坚持课前专业知识巩固，课堂学习讨论，课后上机复习的学习方式

专业光学软件里面涉及到许多专业名词，对它们准确理解，利于参数设置时有清晰的物理意义。这些专业名词的知识来自前期专业理论课程，需要学生课前自主巩固、查阅资料，比如软件中的有效焦距、波前、像差、评价函数等专业名词。在课程上，以实例讨论为主，学会分析问题和解决问题。以ZEMAX光学设计软件为例，可以讨论影响像差的因素是哪些，如何通过调整孔径光阑位置改善像差，以及在设计中如何平衡和分配各类像差等问题。通过实例讲解和讨论的学习方式，除了在课堂上激发学生学习热情和兴趣外，还加强对专业知识综合理解和提高应用软件解决问题的能力。课后布置学生上机复习，一是让学生消化课程上的知识，进一步尝试解决实例中出现各种情形；二是提高学生对软件使用熟练程度。这种学习方式让学生从被动式的课堂听课、上机练习，改变为主动性的课堂学习讨论，课后自主复习和巩固光学软件应用思路，鼓励学生尝试新的设计方案。对教师而言，一是让学生认识到专业软件课程学习的重要性和优势，充分调动学生的积极性和学习兴趣，是主动性学习方法的前提；二是引导课程讨论由浅入深，抱砖引玉。近几年来实践教学反馈，低年级学生意识到专业光学软件学习是光学理论知识与实际应用结合的关键环节，以及在就业方面占据较大优势，这已经形成学生的共识，起着良性循环作用，提高了学生学习专业软件积极性。

3采用多样灵活有效的考核评价方式

专业光学软件课程有着自身的内容特点和教学规律，仅仅采用传统的笔试、上机考试的考核方式是不能很好适应专业光学软件教学考核要求。专业光学软件课程的教学目的是不仅仅让学生熟练使用软件，更为主要的是能结合专业知识应用软件进行光学项目分析和设计。因此，专业光学软件课程的考察就是评价学生的专业知识综合运用与分析能力，包括专业知识的理解、项目的分析和解决能力、计算编程水平等几方面综合素质表现。基于此，我们在教学过程中采取多样灵活有效的考核方式。

（1）小作业。平时主要考察学生对专业光学软件的操作能力和专业知识的理解与应用。这通过课后布置小作业来考察学生平时对知识点掌握情况，同时还兼顾知识小结的复习和巩固。

（2）小组课题。学期快结束时，提前三至四周时间，分小组布置不同课题（或项目），如设计光学镜头（广角、微焦距镜头等）、光波导器件等。在规定时间内，让小组学生自主讨论，查阅资料，最后形成项目文档，提交设计报告。这种考核方式，对个别基础差的学生实现起来有一定难度，但通过小组成员合理搭配（平常成绩好的带动成绩较差的），这不仅提高整体学生的专业水平，更重要的是培养学生个人能力，如沟通、管理、创新、团队协作与领导等。

还要强调的是，教师在最后考核结束时，给予学生提交的项目报告进行点评，应重点评价学生的思维过程，同时帮助学生得到合理的答案，使得对学生的考核成为课堂教学的延伸。

4实践教学中相关问题思考

目前专业光学软件实践教学表明，上述措施的实施，在教学质量和学生受欢迎度方面有很大提高。但仍存在一些更高层次的问题，值得思考与进一步完善。

第7篇：光学课程论文范文

关键词：强化培训；光学工程；虚拟仪器

中图分类号：G642.2文献标识码：A文章编号：1671―1580（2014）01―0046―03

一、引言

硕士研究生教育是我国教育体系中培养高层次人才的重要环节，肩负着培养高素质、创新性人才的重任，对于提高我国综合实力和实现民族复兴有着至关重要的影响。我国硕士研究生教育经过几十年的发展，在教学观念、教学内容、教学方法和考核方式等方面有了长足进步，取得了斐然的成绩，培养了大批优秀专业人才。硕士研究生教育是由基础课程教学、课程考核、社会实践和学位论文等诸多环节组成的一个缜密、严谨的知识架构和体系，它直接服务于研究生培养目标。为了提升硕士研究生培养质量，各研究生培养单位采取优化顶层设计、深化教学内容改革、丰富教学方法和强化学位论文研究等多种手段。

国防科学技术大学为推进研究生培育机制创新，深化教学模式改革，促进拔尖创新人才培养启动了“硕士研究生强化培训计划”。计划以满足“拔尖创新人才成长需求，以夯实数理基础，培养实践技能，提升外语水平，拓展学术视野，强化创新能力”为主要着眼点，进行专题性强化培养，为拔尖创新人才脱颖而出奠定基础。本论文以主要面向光学工程专业硕士研究生的《虚拟光电仪器与综合实验》强化培训课程建设实践为例，从硕士研究生强化培训课程设立的必要性、教学内容选择和教学过程应注意问题等几个方面探索硕士研究生强化培训课程建设。

二、硕士研究生强化培训课程设立的必要性

多年来，国内研究生培养单位对硕士研究生课程教育进行了有益的创新和改革，在教学内容和教学模式方面取得了巨大的进步，但是仍然存在一些不足。首先，硕士研究生课程学习中知识性课程仍偏多，实践性课程偏少。我校光学工程一级学科硕士研究生培养方案中课程学习要求24个学分，其中实验课程仅3个学分，可选的课程也只有2门。这导致一般硕士研究生在专业实践能力上培训不足，在进入课题研究时，对专业研究所需的重要手段、实验仪器和实验技术掌握不够，致使部分研究生课题开展前期进展缓慢。其次，课程设置普遍性较强，针对性不够。近年来，国内研究生培养单位鼓励跨学科人才培养，硕士研究生的来源比本科生和博士生都要复杂，学生经历也千差万别。有些学生在本科阶段即经过了创新实践训练，动手能力较强，而有些学生则完全没有基础。跨专业报考学员对本专业知识了解较少，部分导师会要求学生选修部分本科生课程来弥补专业知识的缺失。面对不同知识结构和能力层次的生源，我们缺乏因材施教的教学内容和方案设计。第三，教学内容与前沿技术脱节。硕士研究生课程内容以基础专业知识为主，虽然有部分涉及学科前沿的800级课程，但多为介绍性质，而相应的研究手段、测试技术以及实验方法几乎没有涉及。硕士研究生了解和掌握的学科研究技术与实验室实际使用的技术存在较大差别。

产生以上不足的主要原因是：现有课程体系灵活性不足，培养方案与教学内容改革通常要求一定的稳定性，改革还具有一定的周期性，因此最新的学科发展成果不可能及时在教学中得到体现；其次，研究生进入课题后的研究方向比较分散，不是所有学员都对某方面技术感兴趣，组织开课比较困难；另外，最新的科学仪器和实验技术通常价格昂贵、数量有限，科研工作安排也非常繁重，科研人员一般不愿将其投入到教学中去。

但是我校硕士研究生的研究课题通常以教研室当前项目为依托，一般要应用到最新的实验仪器、测试手段和研究方法。而这些学员又没有得到培训，这就造成了课程学习与课题研究之间的脱节。学员需要较长时间，通过边干边学的形式逐步掌握。但是这种方法的不足是培训效率低，学员进入角色慢，加之硕士研究生课题研究时间有限，在掌握专门技术后用于真正课题研究的时间就不足了。我们调研了英国南安普顿大学的光电研究中心和加拿大渥太华大学的物理系对研究生的培养情况，发现他们研究生跨学科的现象较为普遍，但是不少跨学科研究生可以在较短的时间内进行独立研究，并取得较好的成绩，这与他们在研究生入学后的专题技术培训有关。他们采取的措施是针对研究生课题研究中可能用到的实验技术和科学仪器，结合前沿研究内容开展集中培训。该培训既可以让学员在短时间内对研究室的研究内容有一个深入了解，又可掌握最新的实验技术和科学仪器。学生在学习过程中不仅可以对以往知识进行复习整理，更重要的是可以学习如何将所学知识应用到实践中去解决问题，同时对知识的了解更加深刻，因此学生学习积极性很高。

三、硕士研究生强化培训课程教学内容的设计及案例分析

1.基础性

强化培训课程虽然是一种专题培训，但目标是针对特定学生群体的能力培养，而不仅仅是教一些具体的技巧。同时为了扩大收益面，应尽量选择适合面更广的教学内容。我们在《虚拟光电仪器与综合实验》硕士研究生强化培训课程内容选择过程中，通过调研发现，虽然我们光学工程的学员在本科阶段都学习过c、fortran等编程语言，但不少学员从来没有利用这些语言解决一个实践问题。究其原因是因为这些语言与硬件结合困难，例如在实际工作中学员往往会选用单片机、DSP或FPGA来实现数据采集和设备控制，完成这一任务需经历硬件知识学习、电路制作及软件编程等几个阶段，同时要开发硬件，导致开发周期长，甚至会让部分学员望而却步。虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。LabVIEW是集成高效软件和模块化硬件的开发平台，可以充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强和开发时间短的优势。硕士研究生如果掌握了基于LabVIEW的虚拟仪器技术，配合必要的硬件模块，对于完成课题研究将会有很大帮助。因此，我们选择基于LabVIEW的虚拟仪器技术作为强化培训课程的基础内容，并以此为基础开展专业实验仪器和测量技术的教学工作。

2.实践性

在目前，我国研究生教育的教学方式主要以课堂授课为主，多认同性而缺乏创造性。分析原因，除了长期“单向灌输式”教育方式的惯性外，硬件制约也是非常重要的因素。一方面研究生专业方向多，实验仪器要求多样，使得配备实验设备困难。加之仪器设备更新速度较快，易使实验设备过时。另一方面，这些年硕士研究生招生规模不断扩大，使得实验条件更难满足需求，最终导致硕士研究生教学的实践性较差。《虚拟光电仪器与综合实验》强化培训课程的目的就是要培养硕士研究生的创新实践能力，为开展研究生课题研究奠定技术基础，因此非常重视实践性，要求每次课都有操作或练习内容。利用虚拟仪器技术的模块化硬件可以大大降低学生实践操作所需的成本，缩短实验的时间。在讲授数据采集技术时，我们购置了一批NI公司的MyDAQ多功能数据采集卡，并结合实验室已有数据采集设备，保证上课的学生都可以动手操作，甚至可以把设备带回去继续练习。在仪器控制与远程通讯教学过程中，我们为学员笔记本电脑配备了USB转RS232数据线，使学员不仅可以相互之间进行串口通讯，还可以带回实验室对光电仪器进行通讯和远程控制练习。

3.针对性

针对性是强化培训课程的重要指标。强化培训课程教授的内容应该是针对传统课题教学的薄弱环节、研究生创新实践能力方面的短板进行有益的加强。我校光学工程硕士研究生在计算机测试应用能力方面存在不足，一般学员只能利用计算机进行数值模拟或数据处理，但是不会用计算机进行信号采集、信号处理和设备控制。《虚拟光电仪器与综合实验》强化培训课程主要针对硕士研究生计算机测试应用能力不足，利用虚拟仪器技术，并结合典型光电测试系统开展信号采集、数据处理和仪器远程控制方面的培训。

4.前沿性

我国研究生教育非常注重前沿性，一方面要求课堂教学内容设计上与时俱进，另外开设专门课程介绍学科前沿技术。但是，一般课程教学以前沿技术理论介绍为主，对最新的实验仪器、测试手段和研究方法涉及较少。不少硕士研究生会感觉当前科技很先进，但是自己掌握的手段很落后，很难完成课题研究。其实，我校光学工程学科通过985和211项目的支持，已经建成了非常现代化的实验室，各种先进实验仪器已频繁地在科研中得以应用，《虚拟光电仪器与综合实验》强化培训课程的一项重要任务就是向学员介绍一些常用先进光电仪器的操作和应用。

四、《虚拟光电仪器与综合实验》研究生强化培训课程实施

1.招收确实需要的学员

强化培训课程是面向各个学科方向的有特定需求的学员开设的专题选修课，目的是提升他们的创新实践能力，尤其是在课题研究中所需的能力的提升。比如，生物学方面的学生希望采用光学的方法进行相关课题研究，这种强化培训课程对他们是十分有益的。因此，我们采取广泛宣传和导师推荐相结合的方式进行招生。我们通过宣传让学员和导师准确地知道本强化培训课程的定位和教学内容，学员根据自己能力提升或课题研究需要，并经导师同意后申请报名。通过这种形式，基本保证学员都是带着目的来学的，不要浪费学员自己的时间和宝贵的教学资源。

2.实践环节成为课程主题

强化培训课程是针对硕士研究生某方向能力的专题培训，目的是要在有限的时间内使学员的实践能力得以提升，并具备在后续课题研究中应用的能力，因此实践性尤为重要。《虚拟光电仪器与综合实验》课程的主要目的是使学员掌握光学工程相关研究中的数据采集、仪器控制、基本信号处理和简单控制反馈方法，因此每次课我们都安排了课堂练习。比如在数据采集教学过程中，我们配备了数据采集卡给学员，让他们在课堂上对实际信号进行采集；在仪器控制教学过程中，我们利用USB转RS232数据线，让学员实现相互之间的计算机通讯和与多种光电仪器进行数据通讯。最后我们还设计了光纤迈克尔逊干涉仪，要求学员利用学习的知识实现信号调制、数据采集、信号处理和报告生成完整过程，充分体验科研实践的全过程。

3.解决学员的实际问题，提高学员学习的积极性

虚拟仪器技术不仅具有强大的功能，而且具有巨大的灵活性，可以解决硕士研究生课题研究中的绝大部分问题。如果一门课程可以解决学员在实际工作中遇到的问题，将极大地提高学员的学习积极性，并能引发学员探索钻研的兴趣。因此，我们在开课初期就对学员征集科研过程中的工程问题，通过对问题的整理，我们提炼出典型案例，并给出初步解决方案，在课堂上进行分析，让学员知道哪些课程内容可以解决相应问题。比如，有学员提出多光路大功率激光泵浦的安全监测问题，我们设计了用NI6251对32路温度传感器进行同步采样，通过LabVIEW平台进行信号处理，并用电脑内部音频输出设备发出报警信号的方案。还有同学提出如何对飞秒激光器相位补偿单元进行控制的问题，结合系统的硬件条件我们提出了利用LabVIEW图像处理插件进行误差量解算，再通过多功能卡输出控制电平调整相位补偿单元的方案，学员对整个工作豁然开朗，明白了自己的核心工作应该在误差信号的解算上，其他问题通过虚拟仪器技术就可以完全解决。学员带着问题来学习，主动性会大幅增强，问题得到解决后成就感也较高，教学效果明显好于灌输式教学方法。

五、结束语

硕士研究生强化培训课程是研究生培养体系改革的重要创新探索，通过专题培训的方式可以对硕士研究生能力薄弱方面进行针对性训练，使研究生的创新实践能力得到全面提升。本文以《虚拟光电仪器与综合实验》硕士研究生强化培训课程的建设为例，探讨了硕士研究生强化培训课程建设应该重视的特点及在课程教学过程中应该把握的重点，为硕士研究生强化培训课程建设提供一定的参考。

[参考文献]

[1]陈述，龙云飞.本科生与研究生仪器分析实验能力的培养[J].当代教育理论与实践，2011（03）.

[2]王庆，蒋小满，张斌荣.地方综合性大学硕士研究生课程体系构建的思考与探索[J].当代教育论坛，2010（03）.

[3]林军，邓艳，王昆.对全日制专业学位研究生课程体系设置的思考[J].吉林省教育学院学报，2012（05）.

第8篇：光学课程论文范文

关键词：食品物性学 有效教学

中图分类号：G642.4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.01.044

《食品物性学》是一门研究食品物理特性，并对其进行准确的分析和评价的学科。物性学通过对食品及其原料的流变特性、食品质构、食品的力学、光学、电学、热学等物性的研究，来达到指导食品的高品质和安全生产的目的[1]。《食品物性学》是食品科学与工程专业的重要专业基础课程，不仅在整个专业体系中占有重要的地位，其研究和应用更具有广泛性和必要性。

与传统的食品专业课程相比，《食品物性学》是一门新兴的学科，我国将其作为独立学科开设较晚，且主要是面向研究生开设[2]。在2001年教育部高等学校轻工与食品教学指导委员会第一次会议讨论才决定将《食品物性学》列入食品科学相关专业的主干课程，可参考的资料很少[3]。由于《食品物性学》课程主要是通过对食品的物理特性进行研究，进而指导食品的品质和生产过程，因此该课程的教学理念、教学内容、教学手段和考试方式等相应的教学资料不能照搬其它食品专业基础课的教学模式，而应当从该门课程的特点入手，制定有效的教学方案[4]。

有效教学中的“有效”，主要是指教学应当让学生学到知识，并做到愿学、乐学、学得有趣、主动[5]。对于食品物性学的有效教学，应当让学生不仅学到食品物性特征的大部分学科基础知识，还要学到物性学在生产和管理中的实践应用，并且不是强迫学生学习，而是使学生主动学习。为了达到有效教学的目的，笔者认为要从以下几点进行：

1 教学理念

教学理念是教师对教学和学习活动内在规律的认识的集中体现，同时也是教师对教学活动的看法、持有的基本的态度和观念，是教师从事教学活动的信念。有效教学的教学理念对教学活动有着极其重要的指导意义[6]。

学生是学习的主体，有效教学的目标就是要培养学生的综合素质和创新能力。食品物性学的教学理念必须按照科学发展观的要求，坚持以学生为本的理念，从提高大学生的综合素质和能力入手。《食品物性学》课程是食品科学专业学生必学的专业基础课，对食品科学专业学生物性分析能力和品质管控能力的培养是无可替代的，其教学效益的高低，直接影响到学生后续专业课的学习和实践。因此，食品物性学的教学理念应当实现由“教师为主”转变为以“学生为主”，着重对学生基础知识和实践能力的培养，才是真正体现有效教学的关键所在。要在教学过程中确立学生的主体地位，培养学生的主体意识，才能达到爱学乐学的有效教学效果。

2 教学内容

在讲授本门课程时，应当根据本课程的发展趋势和实际应用要求，有针对性地选取重点、关键点、应用热点、前沿问题来进行讲解，组织重要的知识点进行分专题讨论，这样可以培养学生的自学能力和分析问题的能力，并能使学生对食品物性的基础知识有着更深刻的理解。因此，在整体课程的讲授中，我们对力学部分进行了最为深入和全面的讲解与研究，对食品流变学的相关模型和公式都进行了推导和分析，以理论和基础知识的学习为主。而对于食品热物性、电特性和光学性质部分，在授课内容安排上结合国内外最新研究成果，以实例展示为主，不再进行基本公式的推导，只理解其实际应用原理和意义。对于食品的质构和感官评定部分，由于学生已学过食品感官评定的相关课程，这个部分的讲授以食品质构的仪器测定方面为主，主要讲解物性仪、流变仪的使用方式及图例分析，对食品的感官评价与仪器分析的关系进行说明。对于这样的教学内容安排，学时主要放在食品的力学基础，食品质构的仪器测定，食品的电、热、光学特性的应用上，既避免了知识点的重复讲授，又能在最短的时间内突出重点地进行知识讲授，达到有效教学的目的。

3 教学手段

由于《食品物性学》是一门新开设的课程，学生对课程的内容和定位都不甚明晰，学习兴趣不高。因此，在教学过程中我们要更善于引导学生的学习积极性，使其达到愿学乐学的目的。在教学中，应当采用多媒体技术，PPT的展示中应当以国内外最新研究技术、高新设备和产品的图片材料为主，把抽象的问题具体化，把枯燥的问题趣味化。通过图片和实例引出的问题，也更容易让学生参与到课堂讨论中来，对基本的基础概念有更明晰的认识。如在食品质构分析的分散体系部分讲解，就可以从巧克力的质构分析入手，对巧克力的分散介质油脂以固态晶格的形式出现，对晶格的情况分别进行分析，从而达到引起学生学习兴趣的目的。在食品热物性部分的讲授过程中，可以通过西瓜的图片引出对食品冷冻冷藏过程进行模拟，进而确定工艺条件的重要性问题。再通过问题的引出讲述食品的冷冻冷藏过程与其自身的导热系数、形状和表面积等因素有关，需要确定准确的导热系数、比热和密度值，为数值模拟提供必要的物性参数。这种图片引出所学内容的教学方式，可以激发学生对物性学的学习兴趣，达到有效教学的目的。

在授课的过程中，还需要采用互动式的教学手段，创建研究型的学习气氛。课堂上可充分利用与教学内容密切相关的、可以激发学生兴趣的材料，向学生提出相关专题的研究性问题。如在食品热物性的讲授中，可提出基于宗教和健康问题的油炸食品中猪油的检测问题，引发学生的讨论。然后通过对DSC的学习，了解到可以用DSC法来测量油炸豆饼、鸡肉、牛肉中的猪油含量，达到解决问题的目的。这样的互动式教学手段，既能从实际问题引出教学的相关内容，又能让学生充分参与到讨论中来，达到掌握所学知识的目的。

物性学作业是该课程不可或缺的必备实践环节，针对章节作业，我们改变了以往的课后简答题作业的方式，而是通过专题讨论汇报的形式，将学生分成4～5人一组的学习小组，让他们互相讨论并分工制作专题的PPT，采取学完一章或相关的几章之后进行一次汇报的方式，以充分发挥学生的主动性、独立性和创造性。如在学习完食品质构的章节后，给作业组的学生提出物性仪在面包品质测定中的应用举例专题，让学生自主地去查阅相关的文献和视频资料，从不懂到逐渐理解再到完全理解，问题解决中的一步步分析和推进都由学生自己负责。在PPT制作好后，让学生在课前向全班同学汇报，对PPT展示中的相关难题、难点，给予集体讲解和答疑，教学效果非常好。

4 考试方式

在考试方式的改革中，我们采用了设计论文与平时成绩相结合的方式，不但要求学生掌握基础的理论知识，更要求学生具备一定的解决实际问题的能力。

在课程结束后的考察学习效果阶段，我们引入项目化的设计论文方式，让学生利用自己所学的食品物性学方面的知识，来具体来解决实际生产中遇到的问题，从而反映出学生真实的学习水平。让学生自由选择相应的问题如：如何利用物性学对冷冻面条进行品质改良？如何利用食品的光学特性进行无损检测？如何利用奶油蛋糕的蠕变曲线改进生产配方，等等。将这些食品物性学在生产实践中的实际问题向学生展示出来，让学生任选其中感兴趣的项目进行分析和解决，从而写出符合要求的课程设计论文。采用这样的考察方式，不但能加强学生对课堂知识的理解，结合地域特色灵活掌握所学理论知识，并且能激发学生的学习积极性，最终提高其在实践中解决问题的能力。

讲授《食品物性学》课程应顺应时代的发展，以学生为主体，教学内容重点突出，教学手法和考试方式多样，才能将创新思想融入食品物性学教学过程各个环节中，使《食品物性学》课程教学改革达到有效教学的最终目标。

参考文献：

[1]万茵，付桂明，胡晓波，涂宗财.《食品物性学》课程教学方法的探索[J].江西食品工业，2010，（1）：14-15.

[2]姜燕，张海悦.研究生《食品物性学》课程教学方法研究[J].农产品加工（学刊），2013，（9）：86-88.

[3]张朝辉，高昕，付晓婷.《食品物性学》课程的实践教学改革探讨[J].教育教学论坛，2012，（S1）：58-59.

[4]袁美兰，赵利，苏伟，刘华.高校食品科学与工程专业开设《食品物性学》的现状和必要性[J].现代农业科技，2010，（23）：36-38.

[5]钟启泉.“有效教学”研究的价值[J].教育研究，2007，（6）：31-35.

[6]吴跃.科学发展视角的大学食品学科教学改革与创新探讨[J].中国科教创新导刊，2011，（22）：19.

作者简介：王英（1984-），女，硕士，讲师，研究方向为农产品贮藏及加工，新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐 830052

杨海燕，新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐 830052

第9篇：光学课程论文范文

关键词：开卷考试；大学理科教学；创新人才培养

当前，创新性人才的培养正在成为越来越多研究型大学的教育发展目标，由此决定了整个教学课程体系及教学方法的设计改进。在大学本科生教育阶段，创新性人才的培养应该涵盖两个方面。 一方面，通过知识的传授，使学生在知识结构上做到扎实基础，推陈出新，结合专业特点不仅掌握经典的基础理论，又能充分了解现代的科学知识进展，为今后在解决科学问题时能够做到广开思路奠定基础。另一方面，通过多种训练，培养学生学会运用各种知识和方法分析解决问题的能力。从哲学意义上讲后者属于方法论的范畴。虽然本科生阶段的教育与研究生培养相比较在能力的培养上可能不一定是教学最重要的方面，但方法论的学习和实践则是创新性人才培养的一个必不可少的重要环节。因此，教学课程体系与教学方式方法的设计应围绕上述两个方面展开。

具体到理科的课程教学，由于通常一门课的学时数非常有限，例如一个学期60学时，因此，如何在有限的学时数内通过课堂教学最大限度地实现创新性人才培养的上述两个方面目标，则需要根据课程内容和专业的特点凝炼讲授内容以及设计适合的教学和考试方法，并将几个方面有机地结合起来。传统的课后练习加闭卷考试模式显然已经不能适应教育形势的发展和创新型人才培养的需求。对此已有很多文章加以了论述和分析[1-6]。虽然国内通过多年的教学改革探索和实践，在理论课的教学和考试方面已发展了多种多样形式，包括闭卷和半开卷考试、课后练习、课堂测验、小组讨论、大作业和小论文以及多种多样的考试题型等等，但究竟哪些方式方法的结合以及考试的形式和内容设计可以使教学效果更为有效则一直是一项探索的课题。其中，如何在本科阶段的教学中恰当地设计和运用开卷考试形式在当前的大学理科课程教学和精品课建设中仍然缺少较详细和有深度的研究以及实践总结。

本文重点分析讨论了理科课程教学中的开卷考试的特点、适用条件和设计实践，其中包括考试内容及形式的设计、特点、在整个教学环节中的定位和作用。我们利用学校的理科光学教改项目，以物理专业核心课系列的光学理论课为例，针对该授课内容的特点探索了开卷考试的使用，从多角度考查学生对所学知识的掌握、运用水平和解决问题的能力等教学成效，从而作为改革整个课程教学的依据，并对这种考试形式在教学实践中的运用进行了分析总结。

一、开卷考试的特点与适用性

通过对开卷考试的研究，我们发现开卷考试在检验教学成效和辅助教学方面具有一些独特的优点。在一定程度上，它更贴近科学研究中解决问题的方式。

一方面，这种考试形式可以通过解题能力的强弱，考查学生对所学知识的灵活运用能力和掌握的水平。由于是开放式的考试，学生不需花费大量的时间对基本概念和公式死记硬背，一切可以用到的基本概念和公式均可以通过各种参考资料获得。当然成功解题的前提是对基本概念有很好的理解，否则既使参考资料在手也未必能够灵活运用正确解题。同时，设计的考试难度不需要很大，重点在于考查学生对课堂所授内容的理解和掌握。这种设计理念的初衷是省去死记硬背基本概念和公式的时间以提高学习的效率。解题的关键在于如何正确选取和运用基本概念包括公式，如此可以考查学生对所学内容特别是基本概念的理解和在解决实际问题中的运用情况。

另一方面，开卷考试可以培养和检验学生在解决问题时的思维开阔性或多样性，即解题的方法论，给学生提供取得成功的多种途径。这也是基于一种科学研究中的解决问题模式，从而有益于锻炼学生解决问题的思维灵活性，并发现每一个学生的长处和问题，以实现因人而异的差异化人才培养。例如，有些学生虽然能够熟记基本概念，但运用所学知识解决问题的能力欠缺，虽然参考书在手，解题时仍然缺乏思路和办法；而另一些学生虽然基础知识掌握的可能还不够扎实，但却能够独辟蹊径通过某些参考资料获得解决问题的办法，体现了一种解决问题不拘泥于条条框框的思维灵活性。每个学生的这种优缺点和需要加强的方面均可以通过结合开卷考试综合反映出来，而通常的闭卷考试和各种课后练习则难以做到对上述几个方面的全面考察。开卷考试的另外一些优点还包括：

（1）虽然考试中可以使用参考资料，但学生必须按照考试要求在监督下当堂独立完成考试。因此避免了难以控制的课后作业不认真和抄袭现象，起到一种强化学生独立完成对所学知识复习的效果。考试题目和难易度应以课后习题为准，从而可以省去一定的课后作业量，甚至免去课后练习，使学生有更多的自主学习和思考问题时间。例如，围绕专业的课后科技活动、大作业和小论文等等。

（2）由于考试中允许使用参考资料和工具作答，无形中起到了培养和锻炼学生在遇到问题时养成查阅参考资料的习惯，可提高学生解决问题的兴趣和主观能动性，消除学生总是担心考试记不住概念和公式的心理负担，提高学生学习的自信心。

（3）开卷考试由于可以看书和使用各种工具，因此还特别有效地改善了监考的一大难题，即考试中的舞弊现象，有益于使学生建立考试的自信心和改善监考环境。