哈斯烏力吉，呂志偉，張愛紅，董永康，何偉明

(哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150080)

0 引言

“物理光學(xué)”是我校電子科學(xué)與技術(shù)和光學(xué)工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。該課程以光的電磁理論為理論基礎(chǔ)，講述光在各向同性介質(zhì)和各向異性介質(zhì)中的傳播規(guī)律，光的干涉、衍射、偏振特性以及光的吸收、色散和散射等內(nèi)容。本課程是在學(xué)習(xí)“工科數(shù)學(xué)分析”、“大學(xué)物理”、“電動力學(xué)”或“電磁場與電磁波”等基礎(chǔ)課之后，進(jìn)一步學(xué)習(xí)波動光學(xué)的基本理論，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的其它專業(yè)課程如:“衛(wèi)星光通信”、“光學(xué)信息處理”、“紅外技術(shù)”、“光纖光學(xué)”和“光電子學(xué)原理與應(yīng)用”等后續(xù)專業(yè)課打下基礎(chǔ)。

為了達(dá)到最佳的教學(xué)效果，近幾年我?！拔锢砉鈱W(xué)”課程組進(jìn)行了以教學(xué)方法和考試方法為核心的綜合性改革［1］，

1 教學(xué)方法的改革

1.1 把學(xué)科前沿新知識融入到教學(xué)內(nèi)容中

我們不僅注重基本概念、基礎(chǔ)知識和基本方法的傳授，更注重學(xué)科前沿新知識和科研成果的融入，以豐富課程內(nèi)容讓學(xué)生更真實地感觸知識。例如引入了介質(zhì)中的慢光和快光傳輸，共焦干涉儀、雙頻激光干涉儀、受激拉曼散射和受激布里淵散射等。前沿新知識和科研成果的融入，可以使學(xué)生對獨立化概念學(xué)習(xí)的興趣更濃，對一些基礎(chǔ)理論的理解更深，物理圖像更清晰。

例如，我們在講解晶體光學(xué)元件時，如果只講到偏振片和四分之一波片各自的應(yīng)用，學(xué)生的印象可能就不會很深。為此，我們增加了受激布里淵散射實驗裝置中如何利用偏振片和四分之一波片來分離相向傳輸?shù)某檫\光和Stokes光的原理，進(jìn)而加深了對偏振片和四分之一波片的應(yīng)用。

1.2 現(xiàn)代教學(xué)方法和傳統(tǒng)教學(xué)方法的結(jié)合

多媒體教學(xué)在許多方面是傳統(tǒng)教學(xué)模式所無法比擬的，但運用不當(dāng)，也會適得其反。為了彌補多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的不足，我們采用了多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)法相結(jié)合的教學(xué)方法。這種現(xiàn)代教學(xué)方法不僅給學(xué)生留下了深刻的印象，而且還給教師留下充足的時間來強調(diào)重點、難點和核心內(nèi)容。

1.3 以問題為基礎(chǔ)的教學(xué)方法

為了將實際問題與理論知識聯(lián)系起來，我們在介紹一個知識點之前，著重介紹知識點的實際來源，是解決什么樣的問題而提出的解決方法［2］，使學(xué)生在頭腦中有了清晰的物理圖像。

例如，我們講解光波在各向同性介質(zhì)界面上的反射和折射時提出如下問題:中學(xué)時我們學(xué)習(xí)的反射定律和折射定律只給出了反射光和折射光的傳播方向，并沒有給出反射率、透射率及相位特性，那么如何求解這些問題呢?這種以問題為先導(dǎo)，提出問題、分析問題和解決問題，得到了良好的教學(xué)效果。

1.4 總結(jié)和歸納的教學(xué)方法

我們在講完每一章節(jié)內(nèi)容之后，都會對其進(jìn)行總結(jié)和歸納，讓學(xué)生整體理解章節(jié)的核心內(nèi)容。通過總結(jié)和歸納，學(xué)生不僅掌握了核心內(nèi)容，而且還明確了所學(xué)內(nèi)容的目的和意義，進(jìn)而為實際應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

例如，我們在講完雙光束干涉之后，進(jìn)行如下的總結(jié)和歸納:兩束相干光的相位相同時產(chǎn)生亮條紋，相位相反時產(chǎn)生暗條紋，其相位差由光程差和附加的“半波損失”決定，兩束光到達(dá)屏幕上不同點時其光程差不同。因此，它會在某些地方出現(xiàn)亮條紋，而某些地方出現(xiàn)暗條紋。這就是雙光束干涉的核心內(nèi)容，無論是楊氏干涉、等傾干涉和等厚干涉，還是牛頓環(huán)都遵循該原理。這種總結(jié)和歸納的教學(xué)方法可以改善學(xué)生的記憶，以便今后使用所學(xué)知識。

2 考試方法的改革

本門課程由如下七章內(nèi)容組成［3］:①光波的特性(6學(xué)時);②光波的反射和折射(4學(xué)時);③光的干涉(10學(xué)時);④光的衍射(12學(xué)時);⑤光在各向異性介質(zhì)中的傳輸特性(10學(xué)時);⑥晶體的感應(yīng)雙折射(4學(xué)時);⑦光的吸收、色散和散射(4學(xué)時)。

課程的第一至第五章是考核的重點部分。我們采用了如下的累加式考試方法，即講完第一章和第二章之后進(jìn)行第一次開卷課堂測驗;在講授第三章中布置一次大作業(yè)和小論文;講完第三章后進(jìn)行期中考試(兩頁開卷考試);講完第四章之后進(jìn)行第二次課堂測驗(一頁開卷考試);講完第五章之后進(jìn)行第三次課堂測驗(一頁開卷考試);最后進(jìn)行期末考試(閉卷考試)。每次課堂測驗占10%，期中考試占20%，期末考試占40%;大作業(yè)、小論文占5%;平時成績占5%(包括出勤率和作業(yè)完成情況)。

在我們的每次課堂測試和考試中簡答題的比例最高(約占50%)。以總結(jié)、歸納或?qū)嶋H問題為主的簡答題不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題、解決實際問題的能力，而且也給學(xué)生活躍科學(xué)思維提供了一定的空間。

這種累加式考試存在如下問題。頻繁的考試占用了一部分時間，這可能會擠壓講課時間。為此我們采取了把習(xí)題課和課堂測試并行的方案:先對課程內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納，然后進(jìn)行課堂測試，這樣還可以提高習(xí)題課的質(zhì)量。為了防止部分學(xué)生的抄襲現(xiàn)象，我們采取了A和B兩種類型的測試題，學(xué)生無法抄襲同桌的試題。

3 結(jié)語

為了提高“物理光學(xué)”教學(xué)效果，我們進(jìn)行了以教學(xué)方法和考試方法為核心的綜合性改革。經(jīng)過幾年的實踐，這些改革取得了明顯的效果:學(xué)生評教成績連續(xù)多年評A，專家評教成績連續(xù)多年獲得90分以上。本課程2007年被評為省級精品課程，2010年被評為國家精品課程。

累加式考試也得到了大部分學(xué)生們的好評，不及格率由過去的15%左右降至現(xiàn)在的5%左右。下一步，我們準(zhǔn)備在教學(xué)方法上進(jìn)一步增加與學(xué)生的互動，嘗試雙語教學(xué)等改革;在考試方法上進(jìn)一步增大課堂測試的比重，采用口語測試等改革措施。

［1］ 哈斯烏力吉，呂志偉等.物理光學(xué)教學(xué)改革的探索［J］.南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報，2007，29:61-63

［2］ 哈斯烏力吉，呂志偉等.物理光學(xué)教學(xué)設(shè)計的研究［J］.南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報，2008，30(4):90-91

［3］ 李玉紅.光學(xué)課程教學(xué)改革實踐與成果［J］.蘭州:高等理科教育，2006，66(2):97-99

［4］ 石順祥，王學(xué)恩，劉勁松.物理光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)(第二版)［M］.西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2008:1-316