光学课程论文范文精选
光学课程论文范文第1篇
学生在经历了高中物理基础和大学物理课程学习之后，对光的认识上升到了一个新的科学高度。对于光的波动现象等理论，学生开始接受并有似懂非懂之感。物理光学的课程中，则是采用数学的方法描述光波的传播特性。因此，在授课过程中可删繁就简，遇到重复的内容可一带而过。物理光学课程内容繁多，在学习该课程时，需谨记一条红线，即光波的传播。光波在同性或异性介质，自由或半自由空间传播时呈现的传播现象，即反射、折射、干涉、衍射、偏振、吸收、色散与散射现象。在进行课堂讲述时，先由光波的传播现象，引出光波发生此现象的条件，进而总结光波的传播规律。为了理论知识与实际问题密切联系，着重介绍光波理论的理论和所涉及的行业领域，通过丰富的课程内容让学生真实地感触知识的应用。
2.问题导入式的教学方法
物理光学作为一门专业基础课，具有抽象性强、枯燥乏味等特点。同时，物理光学也具有较强的专业性，该学科的创建均来源于对实际光学问题的解释。在介绍一个知识点之前，为了理论联系实际，我们首先要有目的地设置问题。通过一步一步地启发学生，让学生带着问题思考解决的方法与思路，进而解决问题。例如，我们讲授光波的衍射时，首先从白光通过指缝的衍射现象出发，提出产生衍射的条件。如果采用单色光源，指缝转变为圆孔、矩形孔或不规则孔，衍射条纹如何变化？引导学生思考如果采用多缝或透射光栅，衍射条纹又将如何变化？从而引出影响衍射现象的因素和采用数学模型描述衍射现象的问题。实践证明，这种以实际问题为先导的模式，激发学生的思考和学习兴趣，培养学生分析和解决问题的能力，得到了良好的教学效果。
3.充分利用多媒体教学
多媒体教学在许多方面是传统教学模式所无法比拟的，具有直观性强、图文声像并茂、信息量大、生动活泼等特点。但运用不当，也会适得其反。为了弥补两方面的不足，我们采用了多媒体课件与传统板书相结合的教学方法。在物理光学课程中，采用PPT课件形式与FLASH动画结合，生动描述光波的传播现象与规律。多媒体课件重点介绍物理概念及方法，而大量的公式推导可在课后参考教材或其他课本。制作这种多媒体课件的教学方法不仅给学生留下深刻的印象，而且还给教师留下充足的时间来强调重点、难点和核心内容。
4.利用计算机虚拟仿真技术提高教学效果
在课堂教学之余，训练学生利用计算机仿真技术处理物理光学相关问题。利用现代计算机辅助手段，加深学生对光学现象的理解，发现学习中的盲区和误区，提高教学的针对性。计算机虚拟仿真技术将抽象难懂的光学规律和概念形象直观展现给学生，激发学生的求知欲。光学仿真设计软件有很多种，MATLAB、TracePro、Zemax、Fred、OptiSystem，分别应用于不同的光学领域。MATLAB是Mathworks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化软件，具有数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示等功能，是工程界最流行的软件工具，在大学理工课程教学中的应用亦渐成热点。目前，已有众多文献采用MATLAB软件模拟光波发生干涉、衍射现象后光强度的分布。MATLAB软件中的图形用户界面（GraphicalUserInterfaces，GUI），可以实现交互式模拟。采用交互式滚动条动态地展现各物理量对衍射结果的影响，有利于加深学生对物理规律的理解和认识。TracePro是一款基于蒙特卡罗法的非序列光线追迹软件，为美国LambdaResearch公司开发。
TracePro以实体对象来构建光路系统，通过计算反射、折射、散热、吸收和衍射等行为来模拟光线与实体表面的作用，对真实场景进行计算和显示。TracePro图形使用界面简单，且具有强大的仿真功能，能对光学镜头、背光板、照明灯具、投影显示器、医疗仪器等进行光学模拟及分析。目前，在校学生已采用TracePro仿真软件成功对偏振棱镜、衍射光栅进行了模拟仿真，采用光线追迹方法形象直观地展现光波传播过程及特性的变化，加深对光波传播规律的认识和理解。当然，计算机虚拟仿真技术只是物理光学教学的辅助，不能代替理论教学。学生应该在认真掌握基本物理知识的基础上，逐步学会运用计算机仿真软件，才能达到促进学习的效果。计算机虚拟仿真的实际操作，培养了学生将理论知识应用于分析实际问题的能力，检验了学生专业知识的掌握程度，也为下一阶段的课程教学提供了指导方向。
5.总结
光学课程论文范文第2篇
教材的选择应符合我院专业培养的要求并且应具有光电工程的专业特色，针对后续专业课程如“光电检测技术”、“光学测量”、“自动控制原理”等要求学生具备一定的检测技术方面的知识，再加上我院学生整体上电路方面的知识相对薄弱的特点，经过更换几次教材，最后我们选定的是自编的《传感与检测原理》。根据教学大纲32个课时的要求，我们对教学内容做了如下调整：适当控制光电传感器的学时，避免与光电检测技术课程重复的内容（如光电导、光生伏特器件等），结合专业特色，增加一些新型的传感器的介绍比如红外探测器、图像传感器、智能传感器等。一方面使光电学院的学生能够及时了解当下热门传感器的发展动态，其能达到的性能指标，以及一些新型的传感器的发展，紧跟时展，为学生在以后的毕业设计奠定一定的检测技术方面的基础，对专业知识的完善起到一定的辅助作用。结合专业特点，突出知识体系的重点和难点，特别是针对光电学院的学生以后做毕业论文或工作中可能会遇到的传感器（如光纤传感器、霍尔传感器等）做重点详细的介绍。
二、教学方法的改革探索
按照课程大纲的要求，在讲授过程中，分别介绍了应变式、电容式、电感式、压电式、霍尔式、光纤、CCD、温度传感器等一些经典传感器的基本原理、特性、测量电路及其应用。各种传感器章节相对独立，可以适当地调整讲授的顺序。传感器的讲授基本遵循从组成结构、工作原理、分类、等效电路、特性参数到应用这一思路。另外结合较常见的被测量，教师适当地总结归纳常用的传感器的使用要点及其选择依据，如都是测量位移的传感器，应变式传感器、电容式传感器或电感式传感器在使用的时候区别在哪；又比如都是做开关，电容式传感器和电感式传感器在原理上是否有区别，等等。以前我校的教学模式是以课堂讲授为主，根据教学内容开设少量的验证性试验。这种教学模式过于注重原理的分析，学生只是机械化地记住了传感器的一些基本概念和工作原理，但是当要解决实际问题时却感觉无从下手，缺乏对传感器的直观认识，甚至有学生体会不到传感器的实际应用价值。鉴于此，我们有必要对传统的教学模式进行探讨，通过教学方法、教学模式的改革让学生切身感受到将“传感与检测技术”的知识学以致用的快乐，实现传统教学方法所未能达到的效果。
1.调动学生的积极性，激发学生学习的兴趣。
教学方法改革的一个关键问题就是如何吸引学生的注意力，培养学生对课程的学习兴趣。在《传感器与检测原理》课程的教学过程中，我们通过平时生活中比较常见的现象来引出相应的教学内容，如通过对吊扇和空调的对比，举出温度传感器的作用；又如教室里的自动感应灯、审讯室的监听设备、家用的电磁炉都是怎样工作的；又如医学上的进步：X照影技术、内窥镜手术等如何实施；机器人如何识别周围环境；最新研制的无人驾驶汽车怎么实现在高速路上的行驶；等等。通过分析吊扇和空调工作原理的区别，引出传感器的重要性。这些实例大大激发了学生的学习兴趣，使学生认识到了学习该课程的重要性，为学生学习该课程后续内容作了准备。
2.充分运用现代教学手段合理使用教具。
传感与检测技术课程的特点是原理多，公式复杂，推理较多。在传统以往的教学中，教师在黑板画原理图或组成图时，一方面图形较为复杂占用很多时间，另一方面图形缺乏立体感，无法形象地描述检测过程，无法激发学生的学习热情。因此在教学过程中，我们通过运用多媒体，让传感器参与的控制/检测系统的过程和结果比较形象化、立体化，让学生对其工作原理有了感性的认识；通过PPT，学生了解了各种不同类型传感器的形状，对传感器有了比较直观的印象。多媒体课件的引入充分激发了学生的学习兴趣，活跃了课堂气氛，使学生对检测系统有了比较全面的认识。
3.教学与实验相结合。
为加强学生的动手能力、创新意识并促进学生对课堂知识的消化吸收，我们设置了相应的实验环节。通过实验学生自己动手接触各种不同类型传感器并搭建其相应的检测系统，一方面通过实验来验证原理，加强对基本定义的理解，另一方面增强了学生的测试技能、动手能力及实际问题的分析能力。
4.教学与科研相结合。
重视教学和科研的结合提高了学生的学习兴趣并拓展了学生的知识面，比如在讲霍尔传感器时，结合实际科研，采用霍尔传感器来定位，通过实际检测系统，对霍尔传感器的应用，包括霍尔元件的电路处理等进行介绍说明，加深学生对霍尔效应和对霍尔传感器工作原理的理解。又比方说，要设计一个测温系统，我们根据不同的测量温度和精度要求会选用不同的温度传感器。又比方结合我校光学工程的特色，在他们比较熟悉的光学类的科研项目中，通过具体的项目介绍各种不同光电类传感器的选取依据，包括不同类型的光源的选取。通过传感与检测原理知识在实际科研中的应用，学生可以更了解传感与检测原理课程学习的重要性。这种模式使学生认识到了传感与检测技术在科研中的重要性，并激发了学生学习的热情。
5.教学与生活、社会需求相结合。
目前，部分同学缺乏对课程学习的兴趣，不了解对本课程学习的意思，光学工程专业部分同学甚至认为跟他们以后的工作、研究方向没有关系，缺乏上课的积极性，不能很好地集中注意力。再加上枯燥理论的学习让他们很难集中精神听课，因此，在课程的讲授中最为重要的就是如何培养学生的学习兴趣，激发他们对本课程的学习热情。在知识点的讲授过程中，根据专业方向的不同，要有侧重点，通过一些热门的话题或他们比较感兴趣的话题引出知识点，如在介绍一种传感器的时候，通过列举一些现实生活中较常见的现象或者仪器，比如在介绍应变式传感器的时候，首先向学生介绍他们较为熟悉的电子秤重计的工作原理等，在介绍电感式传感器时可以先给大家介绍窃听器、拾音器等他们比较感兴趣的设备和比较感兴趣的话题。让学生比较直观地了解不同传感器的工作原理以及它的应用，让学生认识到，传感器在我们平时生活中随处可见，提高其学习的积极性。
三、结语
光学课程论文范文第3篇
本课程内容分为：光通信基本理论、光纤通信基本原理、光纤通信新技术特征等三大部分.主要内容为：绪论、光纤发展、光波导理论与光纤特性、光缆及工程应用、光发送与接收、光无源器件、光放大器、光纤通信系统与设计等.采用的教学方法以课堂教学为主，辅以实习实训等.授课对象为我校本科专业自动化、通信工程、电子信息工程等专业，授课理论学时54，实习实训18，各教学环节学时分配从近4年的教学看，大家普遍认为该课程理论较难、实训操作难、而且理论与实训结合较少.导致大学生们对该课程缺乏学习的主动性、积极性，不利于专业技能人才的培养.作者根据近4年的经验和学生获取该课程的知识、技能的效果，从课程的教学内容、教学方法、手段及见习实训等几个方面提出教研教改的意见.
2光纤通信课程理论教学
针对同学们反映本课程中难懂的理论知识、课前我补充了一些基础知识.比如光波导理论、高等数学、光电子技术、电磁学等知识在该课程中要用到的重要理论.列出一些参考书目供学有余力的同学选读，比如杨祥林编著的《光纤通信系统》，北京邮电大学出版社出版的顾畹仪编著《光纤通信系统》教材.我们采用多种方法分析一些抽象概念，逐步阐述.例如，光纤传输的波动理论是光纤通信理论中的一个重要内容，通常采用的方法就是波动方程和电磁场表达式求解，其过程繁杂，同学们很难将推导出的理论结果和实际上的物理意义对应.因此在该部分的教学中采用先引入并重点讲解波导、导波等概念的方法，然后解释传输模式，不同的模式对应不同的传播角，产生不同的离散模式是由于光波在芯区和包层分界面上发生反射时产生相位移动引起的，在理解概念的基础上，再运用特征方程理论推导出结论.充分利用多媒体的优势，多媒体PPT教学与传统教学模式相结合，以便提高教学质量.结合该学科的实际，作者制作了适合实际情况的PPT课件，课件的教学效果良好，比如在讲解数字光纤通信系统组成的时候，结合PPT课件图，直观、形象生动的看出了系统由光发射机、光纤光缆、中继器与光接收机等基本单元组成.此外还包括一些互连与光信号处理器件，如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器、分插复用器ADM等.
3光纤通信实训教学环节
本课程的实训环节除了安排常规的8个实验，模拟信号电—光、光—电转换传输实验、数字信号电—光、光—电转换传输实验、光发送、接收模块实验、光纤无源器件特性测试实验、数字光发送接口指标测试实验、光纤传输特性测量实验波分复用（WDM）光纤通信系统实验等.另外，笔者引入了OpticSimu仿真实训软件，该软件恰好可以克服以上硬件实验平台的不足，可以方便地配置各种光纤通信系统和网络，形象地得到仿真实验结果，配置各种光纤通信系统和光网络，仿真其传输性能，方便、形象地获得系统和网络中各点的光谱、波形、眼图、光信噪比和接收灵敏度.软件界面如图2所示.图3是利用原子功能器件搭建的光分插复用器（OADM）和光交叉连接（OXC）结构.运用OADM和OXC，构建WDM光网络，并对其进行传输性能仿真，为光网络的设计和规划提供参考.
4结束语
光学课程论文范文第4篇
本课程安排在大学三年级第二学期进行，而这个阶段学生大部分时间和精力主要放在准备考研或者开始联系实习单位上，学习时间和精力得不到保证。同时考虑该学期时所有专业课几乎基本学完，光通信原理课程中部分专业知识已在之前开设的不同专业课程中有所涉及，尽管在不同专业课中强调的学习重点不同，但毕竟和其他课程还是存在一定的交集。因此在这种状态下，只依靠课堂将光通信的知识全面而系统地讲授给学生是比较困难的，学生听到学过的内容就会自然而然开小差，这对未学习的知识也会产生消极的影响，从而影响整天的教学效果。
2教材选用方面
目前，该课程的上课讲义主要是根据清华大学袁国良老师编写的《光通信原理》，再结合其他通信类的参考书编写而成。该书对光通信原理的介绍虽比较系统，但是书中很多章节存在混乱的现象。如第三章介绍光纤的基本特性，但在第五章中再次介绍光纤温度特性和机械特性。光电检测器件也存在类似的现象，在第四章中介绍光电检测器的工作原理和主要要求以及光电检测器的工作特性，而第五章再次介绍光电检测器件，虽然两章节中介绍内容并不重复，但是这样授课过程中学生会觉得有些乱。虽然在实际课堂上已将内容调整并对其内容进行了扩充，但是毕竟没有配套的讲义，学生学起来还是有些不方便。与此同时，光纤通信领域科技发展日新月异，这本书缺少该学科最新的研究方向和前沿热点问题的介绍，如蓝光信息存储技术和白光照明等目前的热点问题。这显然很难引起学生的学习兴趣和热情。
3课程改革举措
结合学校2012版培养计划，根据我校光信息科学与技术专业学生的特点和人才培养目标，该课程的现行教学体系和内容应做必要调整，教学方法和教学手段上也要进行必要的改革，从而保证课程教学质量的有效提高。
3.1整合课程内容，调整课程结构
首先以形象的图像介绍整个光通信系统的组成部分，让学生了解光通信的系统结构。其次简单介绍光通信系统组成的每个部分，先讲解光通信中的主要有源和无源的光器件，光纤的组成和传输原理，然后把通信的光端机、光调制等基本内容尽可能地缩小课时快速介绍完毕，这样可以尽量避免与其他课程的重复，从而让学生产生新鲜感。然后重点集中讨论数字光通信系统，阐述如何设计光缆线路损耗预算和怎样考虑光缆线路中的各种类型的噪声源，多向学生介绍电信、数据通信方面的新发展、新思路，以开阔学生的眼界。这些改革为我们完成基本的教学任务提供了保障。同时鉴于袁老师课本中存在的章节混乱的情况，我们拟调整课程结构。课程的新结构首先从光通信的整体出发，从宏观上使学生了解光通信整体的基本知识和要求，把握零件和整体的关系。从简易的连接入手，到复杂网络为课程重点，把握各种光通信的特点，为培养学生应用能力奠定良好基础。
3.2分层实践教学，构建实践平台
光纤通信原理课程是一门理论性及实践性很强的课程，随着光纤通信与实际应用的结合越来越密切，仅仅在课堂上讲授基本的理论知识远远不能满足实际需求，必须加强和改进光纤通信课程的实践环境教学内容，突出本课程重实践、强能力的培养特色。实验建设和实验教学的重视和完善，有利于培养和提高通信工程类大学本科生的应用能力、创新能力和科研能力。首先，实践教学过程中采用了分层次的实践教学模式，根据学生理论知识学习情况及动手能力分组分层进行教学。动手能力一般的学生完成基础实验训练，动手能力较强的学生增加综合设计型、创新型实验教学内容，逐步构建了“基础型、综合设计型、创新型”的三级式分层次实践教学体系。其次在学校的相应经费支持下，鼓励学生根据所学内容搭建小型的光通信系统，让学生自己动手操作整个光通信系统的组成并了解实现通信需要注意的事项，如光纤损耗对中继距离的影响设计，色散对中继距离的影响等主要影响光通信性能的因素，让学生在动手操作中寻找评价光通信性能的指标等内容。这样充分调动了学生的积极性，不仅巩固了所学知识，还培养了学生的动手操作能力、观察能力及分析解决问题的能力，有效地提高光纤通信原理课程的教学效果。
3.3探索新的评价体系，改革考试模式
学生学习评价的目的是促进学生知识、技能以及情感、态度、价值观等方面的发展。发掘学生多方面的潜能，了解学生发展的需要和发展优势，增强学习的自信心。评价还要客观、全面地反映教学的实际情况，为改进教学提供真实、可靠依据的作用。结合学校2012版培养计划，根据我校光信息科学与技术专业学生的特点和人才培养目标，主要从以下几个方面，探索新的有利于学生个性发展的评价体系：（1）丰富评价内容。改变过去只重视知识，忽视综合素质和个性发展的评价。应从知识、能力、过程、方法、情感、态度、价值观等方面进行综合评价。在考试试题的内容上减少死记硬背的题目，增加实际操作技能、实验技能的考察。（2）改变评价方法。改变过去那种考试、测验的单一评价方法。可采用观察法、调查法、报告法（提供相关学习参考资料，让学生撰写笔记或学习报告）。（3）增加操作性和实验性评价比重。在“光纤通信”的实验课评价体系中我们要注重学生操作过程和规范性的评定。测验考试评价应增加考核学生的应用知识分析、解决实际问题的能力和创造性思维能力的权重。
4结语
光学课程论文范文第5篇
虽然“光纤通信”课程是一门理论与实践相结合的课程［4］，但是基础理论的掌握对以后实践起着极其重要的作用。可以说基础理论的广度和深度直接影响以后从事实用型工作还是创造型研究。“光纤通信”总学时为92学时，其中基础理论占56学时，实验教学为36学时，最后设置了两周课程设计内容。理论教学内容主要包括光纤传输理论、通信用光器件、光端机、数字光纤通信系统、模拟光纤通信系统、光纤通信新技术和光纤通信网络等。实验教学主要包括以光纤端面处理与熔接实验、单模光纤结构设计光纤光缆的识别与使用、光纤损耗系数和事件点参数测量、光发送机的参数测试、光纤电话传输实验、光纤视频传输实验、波分复用光纤传输实验和掺铒光纤放大器实验为代表的十二个题目。本课程最后一个教学环节为课程设计，主要是针对所学内容进行选择性深入学习和研究，并独立设计完成指定题目。
二、“光纤通信”课程理论教学方法与实践
1.理论教学过程中的理论分析应从简单递进难度。例如，我们在教学实践过程中学习光纤中的光传输理论时，先讨论学生较熟悉的几何光学法的全反射传输理论，再分析光在光纤中遵循的电磁理论，提出麦克斯韦方程组，并进行严格推导和详细讨论。
2.教学中应适当展开课堂讨论。对于一些较简单并有一定重复性的内容，可以采取课堂讨论的教学模式。由于，光纤制造和光缆制作工艺相对简单易懂，制造过程和方法有很多种。因此，对以上内容进行课堂讨论形式教学。预先把学生分成几组，每组选择2~3个题目，之后收集资料、制作PPT、充分备课。课堂上每组选出1~2个学生，上讲台利用15~25分钟的时间对特定题目进行讲解，讲完后其他成员可以提问，相互讨论。通过以上教学环节，本是一些繁杂的内容从不同讲解者的不同风格再现出来，课堂气氛积极活跃，讲授内容丰富多彩。同时讲解者完成了选题目、制作PPT及备课讲课等全过程，这对即将毕业的学生是一个展现自己、锻炼自己的好机会。
3.教学过程中适当展示实际器件或相关案例。光纤通信是一门要求理论与实践相结合的课程。除了规定的实验课外，在理论教学过程中应该注意理论与实际相结合。在理论教学过程中，涉及一些实际光学元件和设备时，比如，连接器、耦合器、光纤光栅和激光器等，课堂上尽量展示实物及说明书，并说明其在通信网络中的具置和作用。不仅可以活跃课堂气氛，还可以巩固教学内容，留下深刻印象。比如，设计光纤分类和工艺等内容时，我们尽量引入许多国内外的著名企业并展示其相关光纤产品。我国已拥有长飞、亨通、烽火、富通、中天、永鼎、通光、汇源等光缆企业及特发、成康、北康、侯马、富春江、天虹、宏安、华伦、华达、华新、港龙、通鼎、西古、法尔胜等一大批骨干企业。2006年，国内市场光缆总量达2000万芯公里，出口光缆470万芯公里，总产销2470万芯公里以上。2000~2012年，我国光纤需求量增加了整整24倍，年增长率达30%。2006年中国光纤需求量仅占全球的25%左右，至2012年，这一市场份额已超过了50%。光缆总体技术水平已达国际先进水平，主要企业的主要产品指标领先国际先进水平，产品种类规格基本齐全（海底越洋光缆尚差）［5］。
4.概念与其背景相联系。每一学科与每一门课程都具有相应的概念和理论。其中一些现象的发现、一些概念的提出有其历史背景和条件。在光通信，特别是光孤子通信属于这一类，孤子这个名词首先是在流体力学中提出的，其概念可以追溯到1844年英国工程师SocttRussel在《波动论》中记录的一段于1834年8月在爱丁堡一戈拉斯高运河上的一次经历。讲授该内容时，我们抓住其独特的历史，回顾一下当年的发现，活跃课堂气氛，形象准确地理解概念。
5.理论分析与科研成果相联系。在教学实践中应用科技论文，可以使学生对教学内容掌握得更好，同时对科技论文的查阅、内容格式和写作等进一步了解，对以后毕业论文，乃至科研工作有一定的引导作用。对科技论文的选取要注意以下几点：文章的主题符合课程相关内容；科技论文的难度要适当；科技论文作者及其单位在行业有一定的影响力；最后，科技论文内容为该领域研究热点［2］。比如，讲授完光纤结构、制造工艺和传输理论之后，组织学生学进延（烽火通信科技有限公司）的《S-C-L三波段传输新型单模光纤的设计和研究》和专利《一种新型低色散光纤》［3］。通过分析科技论文巩固所学知识，进一步理解提出问题、解决问题，并把成果撰写成科技论文或申请专利的整体过程，提升学生的科学素养，培养学生综合能力。
6.实验、课程设计和仿真模拟。在实践教学环节，我们针对性地开设了12个典型实验。除此之外，结合理论与实践，设置了计算机仿真的课程设计内容。仿真是利用模型复现实际系统中发生的本质过程，并通过对系统模型的实验研究存在的或设计中的系统［6］。很多情况下，因受到实验条件限制，光纤通信中经实际操作，用实验结果证实和分析的内容有限。此时，我们可以学习和利用仿真技术，主要是利用一些光纤通信领域功能较强的模拟软件设计光纤通信器件和光纤通信系统。对光纤通信网络的模拟，参数调整和结果分析加深对实际通信网络的了解，分析其存在的问题，提出解决方案。
三、结语
光学课程论文范文第6篇
关键词：创新平台 光电子材料 教学改革
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）11（b）-0105-02
随着材料科学的飞速发展，光电子材料已经成为新材料产业和当代信息技术产业的重要组成部分，引领着光电子、通信、新能源等产业的发展[1，2]。对于光电子材料相关专业的高校本科生，需要具备较强的光电子材料方面的实践能力，以及与这些技能相匹配的理论基础知识。通过《光电子材料》课程的学习，能够加深学生对光电子技术理论知识的理解，帮助学生将光电子技术知识与光电子相关的实验和实践能力紧密结合起来。因此，当代光电子材料相关专业的大学生亟需学习光电子材料的相关知识，以满足科技日益发展的社会需要。[3，4]
光电子材料课程的学习需要学生有良好的电磁学和光学等物理学科的理论基础知识，同时也是一门实用性强、对动手能力要求较高的课程；其课程目标主要是培养学生掌握扎实的专业知识，同时学习实验和实践相关的基本技术，性能检测的方法，培养学生的实际动手能力[5]。通过光电子材料实验可巩固和加强对有关专业理论的理解，提升学生分析和解决问题的能力，使理论与实践教学有机结合[6]。在以往理论教学中， 激光原理，光纤导光原理，光调制，非线性光学和光电探测等理论知识，涉及较多的电磁学，光学，固体物理和量子力学等专业知识，对于本科生较难理解，而实验和实践方面又要求学生在掌握理论的基础上具备较强的动手操作能力。因此，由于理论知识较难，必须进行较长时间的理论教学，实验和实践操作时间被压缩，枯燥的理论教学不能激发学生对该课程的兴趣，最终导致教学效果较差。因此，如何增加实验和实践教学的比重，使学生对该门课程产生浓厚兴趣，并将光电子材料基础理论知识与实验和实践结合起来，使学生掌握课程的主要知识和基本的操作技能，是达到良好的教学效果的关键。
1 光电子材料课程改革目标
《光电子材料》课程是材料物理（光电材料）专业的专业必修课，涵盖了《光学》、《电磁学》、《固体物理》、《量子力学》等课程相关知识，含有较多的物理公式，具有很强的理论性。根据笔者所在校培养应用型人才的办学特色，结合课程理论性强的特点，该课程目标如下：
（1）通过该课程的学习让学生了解当前光电子技术及研究的最新进展和实际的应用情况。加深学生对光电子技术及其发展的相关认识，并通过讲授光电子技术的发展历程激发学生的研究兴趣和开拓他们的思维与知识面。
（2）将该课程的理论教学与光电材料综合实验等实验课程进行有机结合，力争形成理论和实际相结合，培养学生理论基础知识的同时提升学生的综合实践能力。
2 光电子材料课程教学方法和手段改革
根据教育部的专业规范和学校的课程体系，和笔者所在校培养应用型课程人才的办学理念和材料物理专业的特点与培养目标，结合《半导体器件物理基础》理论性强的特点，在该课程建设过程中，以提高教学质量、培养学生主动学习能力和创新能力为目的，采用启发、互动式教学，讲解与讨论相结合，讲授与自学相结合。借助多媒体和实物教具进行形象化教学。充分运用该校多媒体教室所拥有设备以及网络平台来实现教学手段的现代化，充分运用实物、互联网资源以及企业资源，沓涫悼翁玫哪谌荩使其内容具体丰富。
具体采取的教学方法、手段如下：
（1）制作一系列教学video，辅助课堂教学，活跃教学气氛，增加课堂互动，有效调动学生学习积极性。
（2）建设课程网站，通过学生熟悉的微博、小木虫等平台实现“光电子技术基础”网络资源库的建立；并上传精品课时，在互联网上进行国内外的共享。
（3）课堂教学中通过课前回顾、课前提问等方式保持课程的连贯性和逻辑性，采取引入实物、实验演示及参观等方式使教学更加形象化，运用布置课后作业、小论文等方法使学生在课下更好地巩固已学内容，同时对学生掌握知识的程度得到及时的反馈，为学生打下扎实的理论基础。
（4）针对该课程公式偏多的特点，在课上带领学生推导重要的公式，使学生更好地理解公式的物理意义，掌握光电子材料与器件制造及设计的依据。
（5）针对该课程与《光电材料综合实验》等实验课程的密切关联性，在该课程理论教学中先引入关键实验课程，并逐步与《光电材料综合实验》等实验课程进行有机结合，力争做到理论联系实际，学生们学到的知识有的放矢。
（6）通过教师指定报告内容或者讨论主题，让学生进行分组报告或者分组讨论等方式，了解半导体器件物理知识在新器件制造及工艺当中的实际应用，分析和研究实际生活中有关的问题，达到理论联系实际，学以致用的目的，提高学习的深度和广度，促进学生学习能力发展。
（7）课程考核可采取过程考核的形式，即降低学期末考试成绩占总评成绩的比重（50%），另外50%的成绩根据过程考核的成绩进行评定，过程考核主要包括学生的考勤、课堂表现、分组报告或分组讨论和团队作业等多个部分。这种核算成绩的方式可以有效降低学生平时对课程重视度不够，只靠期末进行突击复习的弊端。督促学生平时对课程的各个环节进行高度重视，上课积极回答问题，积极思考如何将理论与实际应用结合起来，并且善于进行与团队协作完成作业。
3 结语
光电子材料的研究和应用不但需要较强的光电子技术基础理论知识，还需要较强的理论联系实际，动手操作的实践能力。因此，为满足社会光电子材料专业人才的需要，在协同创新平台的基础上，通过改善原有课程中“学”与“用”脱节的现象，进行有针对性的教学，能够促进学生对理论知识的理解以及知识运用和动手操作的实践能力，促进创新实践能力的专业人才的培养。
参考文献
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[3]范东华，代福.基于协同创新理念的光电子专业生产实习课程教学方法改革[J].时代教育，2015（2）：199-200.
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光学课程论文范文第7篇
关键词：光学；教学改革；教学质量
作者简介：史向华（1963-），女，湖南长沙人，长沙理工大学物理与电子科学学院，教授；李君求（1965-），女，湖南长沙人，长沙理工大学物理与电子科学学院，讲师。（湖南 长沙 410004）
基金项目：本文系湖南省教育厅教改项目（项目编号：sj1005）、长沙理工大学教改项目（项目编号：JG1011s）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0120-02
深化教学改革的最根本和最终目的就是要提高课程教学的质量。推动精品课程建设为高校提高教学质量指明了方向，起到了引导和示范的作用。[1，2]就其更深层次的涵义就是要求要保持课程的可持续性，要不断进取，不断追求，不断创新，成为持久的精品。[3]2006年，长沙理工大学（以下简称“我校”）光学课程被评为校级重点建设课程，2008年，光学课程被评为校精品课程。以精品课程建设为契机，坚持光学精品课程改革注重实效，对光学课程的教学内容、教学方法及教学手段等方面进行了一系列的探索、实践和改革，在教学实践中显示出良好效果。
一、升华光学教学理念
课堂教学是教育的主阵地和实现培养目标的根本途径，光学教学理念直接指导着光学课堂教学。传统的光学教学过程中，关注度主要放在对已有知识的收集、整理以及传授上，这种传统的灌输式教学忽视了对学生独立思考和分析问题的培养，也制约了创造能力的培养，与现代教育新的热点“培养创新人才”相悖。在当今社会，各学科之间广泛的交融结合及知识更新周期的缩短，都要求教师转变教学思想，更新教学观念。[4]在改革的实践中，我校形成了光学教学的基本理念。
1.提炼教学特色，突出创新能力教育观
通过教学使学生在掌握知识的过程中得到人格上的培养、精神上的滋养、价值观的提炼和创新意识的提升。
2.延伸教学课堂，全方位关注学生成长观
使学生由原来单纯听讲的地位转化为主动参与和积极探索的主体地位。重视学生个体差异，让学生能根据自己学习的光学知识和能力层次较自由地去探索，积极提出自己的新思想、新观点、新设计、新意图、新途径、新方法等等，学生的各种潜力通过合适课堂和课堂延拓的教育得以开发。
3.发展动态教学模式，努力提高教学质量观
以师生互动的探究式教育思想，变传统的教学模式为动态教学模式，推进光学课堂教学的“质”与“量”的改革。教师通过不断提高教学的学术品位，培养学生严谨治学、独立思考、不畏艰险的探索精神，更好地激发学生的创新思维，有效地提高教学质量。
二、强化光学课堂教学
提高光学教学质量，关键在于改变原来的“教师讲学生听”，“课内不足课外补”的现象，必须改革课堂教学，向45分钟要质量，要效益。
1.活化光学教学内容
传统光学内容主要包括波动光学、几何光学和现代光学三大部分。波动光学中光的干涉和衍射这部分内容主要是讲授在各种条件下的光波叠加和各种干涉、衍射装置，并且大部分是基于普通光源的，对普通光源相干性的讨论也占了相当多的篇幅。而针对现在常见的应用于光学精密测量的激光光源的简化装置却很少提及，理论和实际结合不紧。几何光学内容分为：光线传播的基本规律、单球面及其组合系统的成像理论、几何光学仪器、光栏与像差、光度学等。这些内容虽然所占篇幅较大，但相对光学工程理论来讲，又显得非常浅显，实际意义不突出。现代光学主要对激光的基本原理和非线性光学简单介绍，而现代光学包含的内容如信息光学、非线性光学、光纤光学、自适应光学、光电子学等等，已经形成了自成体系的学科分支，导致在光学中详细讲解这些内容是不现实的。如何合理拓展一些基本概念、知识和原理等，如傅立叶变换的基本原理、光与物质相互作用的基础知识、光子学器件的基本原理等，以使学生对现代光学有进一步了解。
在保持光学教学内容的系统性的前提下，从光学课程的教学思想上抓住光学中本质的内容，活化光学教学内容，逐步形成了相应的光学教学内容的模式：
（1）在光学课中体现几何光学、波动光学、光的量子性三位一体的知识架构为理论基础，用费马原理、波的叠加原理和爱因斯坦光量子模型组织基本理论体系。
（2）关注现代光学技术发展和光学学科发展前沿。在光学课中融入相关领域的最新研究动态，光学应用技术、光信息技术等国家建设和学科前沿内容，将传授知识与学习使命感相结合。
（3）坚持教学、科研和实践三结合，在光学课中增加网路资源调研内容，将学术研究的最新进展与教学结合，培养学生发现问题、理论思考和方法运用的能力。
2.多元光学教学方法
由于光学课程理论性比较强，严密的过程推导繁杂，耗费不少的课堂教学时间，但光学课程涉及实例丰富，各种光学现象生动有趣，对学生有吸引力。在课堂表现方式和教学方法上进一步摸索实践，通过对不同的内容采取不同的教学方法，提高课堂教学质量和学习效率。
（1）注重光学的科学思想和方法的教学。物理模型的思想和方法在光学研究和教学中表现得尤其充分。光学是经典物理学向量子物理学发展的桥梁，这一点正是通过新的物理模型的建立而实现的。在教学中突出不同的发展阶段和不同的研究领域“光线”、“光波”、“光量子”等物理模型在光学中的作用，抓住光学中本质的内容，使学生理解模型和方法的应用，有助于学生对光学乃至整个物理学的科学思想和研究方法有较为深刻的认识和理解。
（2）注重启发式、互动式教学。课堂上教师通过互动式教学，不时地提出一些即结合实际应用又有一定深度的问题，开拓学生思维，让学生思考、讨论。例如：在偏振器件的教学中，让学生去思考如何使驾驶员在夜间行车时可以避免迎面来车的强光刺激？在光学薄膜的教学中，让学生思考如何制作反射率高达99.999%，甚至99.9999%或99.99999%的高反膜。实践中，学生对这类问题有浓厚的兴趣，有的学生给出的答案还相当完美，使学生对相关理论有更深刻的认识，同时在分析问题、解决问题的能力方面受到训练，得到提高。
（3）注重探究式教学。课堂上充分展现围绕光学“专题学习”开展的研究性教学模式。在教师授课环节，研究教师如何通过授课创造一种环境，使学生身临其境地介入科学的发现或创造过程，鼓励并且指导学生去解决一些理论问题和实际问题。在习题课教学环节，改变传统的习题课讲授方法，通过学生课上的讲解与讨论和课下的研究，再由教师启发、点评及总结的方法，使学生自主解决各种类型及各种难度的习题，这样不仅使学生发挥了主观能动性，潜在能力得以挖掘，系统巩固了所学的知识，也逐渐形成研究的素质。
（4）注重基础理论与前沿进展相结合的教学。基础理论的学习是相对比较枯燥的，但在讲授基础理论时，适时适当融入相关领域的最新研究动态和课题组相关的研究方向，使学生的学习兴趣更浓，对一些物理图像更清晰，基础理论的理解更深刻。如在光的散射的教学中，结合拉曼散射介绍其在大气污染远距离实时遥测、拉曼光纤放大等现代科技中的应用。在光的吸收的教学中，给学生介绍双光子吸收、多光子吸收的相关理论在光电对抗等方面的最新应用及科研动态。通过增加相关领域的研究动态的学习，学生在知识的深度和广度都有极大的提高。
（5）注重基础理论与教师相关课题相结合的教学。教师讲授光学基础理论的同时适时适当介绍自己的科研与教学内容的关联性。如讲授衍射光栅时，向学生展示项目研究使用的闪耀光栅和激光全息光栅，演示光栅的衍射、分光功能，使学生对光栅的结构、衍射功能、衍射级次、色散等有一个很直观清晰的物理图像。通过科研应用的仪器和成果介入，将相关基础理论具体化、形象化，加深学生对基础概念的理解。
3.精炼光学教学手段
（1）精选多媒体辅助教学内容优化光学教学内容。多媒体辅助教学内容是整个光学教学中的一个必要的补充。教师充分做好课前准备，设计好教学过程，使得多媒体辅助教学内容的选用合理，做到有用和优用，保障教学内容和学生接受相适应；运用恰当，达到集中学生的注意力，画龙点睛，增强理解，提高教学效果的作用；介入适宜，有利深入课堂引导和讲解、加深学生的感知过程，保证课堂教学的整体性。
（2）坚持黑板与多媒体结合优化光学教学过程，坚持根据不同教学内容选择不同的教学手段。在光学课程备课时期，就对教学内容进行筛选。坚定选用传统黑板板书方式来教学的内容有：引入概念、计算公式推演过程；分析解题思路时，板书主要的思考路径；解答计算题时，板书解题的过程；讲解光路时，板书光路图等等。而对丰富光学现象、繁多光学仪器结构的内容，用多媒体辅助教学的形象画面、细微图像充分展示知识的形成过程，提升教学的实效。
采用多媒体教学与传统教学法有机结合的教学组织方法，在光学教学中的主导地位的教师可以最直接地感受到学生对于内容的兴趣和对内容的理解程度。根据课堂反应，教师可以迅速对教学效果做出实时判断，动态改变教学手段和方法。多媒体技术的辅助应用使教师的作用得到加强。
三、延拓光学课堂教学
为提升学生的综合素质，使学生通过研究性学习，掌握科学的学习方法，养成善于思考的思维习惯，培养主动探究、勇于创新的精神，我校开展了几个方面的活动：
第一，围绕光学专题，课外积极开展研究性学习活动。开展以下几个工作：设计开放题，活跃学生思维；结合课程引导学生进行“课题方式”的研究；利用网络资源进行专题研究性学习。
第二，增设光学课程论文环节。由教师确定一些研究内容的框架，指导学生开展小课题研究。在此基础上，每位同学都能写出一篇课程小论文，并适当把小论文的成绩加权计入课程期终成绩，使得课程成绩能够更加客观地反映学习知识和运用知识的综合能力。已有五届学生撰写学习小论文，实践表明，此环节明显调动了学生的学习主动性，对学生拓展知识面、加深和提高对课堂教学是大有裨益的，其中也有精彩之作。
第三，创建学生演讲报告的平台。我校已经连续五年开展学生光学研究性学习的环节。学生围绕几个光学“专题学习”开展学生课外研究性学习活动，学生自主拓宽了视野，主动去接触学科前沿。同时引入课堂报告，每学期有约20位学生可以走上讲台，用10分钟的报告，展示和阐述自己所掌握某一专题的分析或疑惑。在课堂报告中，学生将所学计算机知识与光学课程有机结合，报告非常生动，不再认为课程的学习是孤立的。同时也很好地培养了学生合作研究与表达能力。学生有选择地进行课程研究内容已经涉及实际应用性较强的现代光学领域，创新意识得到极大的激发。
第四，编印《学生习作》，增强学生成就意识。加强学生课内外学习活动的指导，通过撰写研究性学习论文，翻译有关文献，编印《学生习作》，让学生的能力得到充分展现，从而获得成就感。
第五，光学课程组教师积极探索学生毕业论文的改革，从选题到确定参与课题的学生名单等环节，做到双向、优化和互补，结合自己的科研项目，平均每人每年指导学生约4人，尤其注重在光学、光谱学、全息光学等领域学生作的毕业论文（设计），每年均有选入学校优秀毕业论文选，同时教师也获得优秀论文指导奖。
四、结论
我校为全方位深化光学教学改革进行了系列有意义的探索，大力推进了光学课堂教学的“质”与“量”的改革，为培养出适应社会需要的高素质人才做出了有益的尝试，对加强专业建设和教师自身的发展也起到促进作用。
参考文献：
[1]黄祝明，胡亚联.加强精品课程建设促进教学质量提高[J].理工高教研究，2004，（6）：75-76.
[2]俞允海.精品课程建设的几点思考[J].辽宁教育研究，2005，（8）：60-61.
光学课程论文范文第8篇
关键词：光纤通信；课程教学；教学改革
作者简介：翟凤潇（1979-），男，河南永城人，郑州轻工业学院物理电子工程学院，讲师；郝蕴琦（1985-），女，河南扶沟人，郑州轻工业学院物理与电子工程学院，讲师。（河南 郑州 450002）
基金项目：本文系郑州轻工业学院第十批教改项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）05-0144-02
自从英（美）籍华人科学家高锟提出光纤用于通信领域之后，光纤通信技术以其独特的特点和优势得到了前所未有的快速发展。[1]我国光通信设备产业近年来—直保持较高增长速度，成为中国发展最快的产业之一。现在国家级的电信网骨干主要采用光纤通信系统，而光纤通信技术已深入到社会生活的各个层面，成为现代社会重要的关键基础设施。特别是2013年8月17日，国务院印发了“宽带中国”战略及实施方案的通知，必将对我国光纤通信技术发展起到了巨大的推动作用，也会对光纤通信人才培养产生影响。由于光纤通信技术在社会生活中占据的重要地位，因此“光纤通信”课程近年来一直作为国内外高校通信、电子学科的重点专业课程及相关专业的选修课程。这门课程系统主要介绍了光纤通信理论和技术。课程要求是通过这门课程的学习，可以使学生掌握光纤通信技术的基本原理、光纤通信系统的基本构成以及系统设计方法，了解光纤通信技术的实际应用和最新发展方向，为学生毕业后能够从事光纤数字通信设备的操作、维护、设计、施工或继续深造打下良好的基础。“光纤通信”作为一门应用性很强的课程，在实际课程教学中存在诸多问题。关于“光纤通信”课程理论与实践教学改革成为各高校研究的问题。[2-5]本文将从教学现状及存在的主要问题出发，对该课程的教学改革进行探讨。
一、“光纤通信”课程存在的问题
作为电子科学技术专业一门主要专业课，其特点是光纤通信科学技术发展迅速，新理论和新技术不断产生和发展。这需要及时更新教学实验内容、改革教学方法。由于种种原因，“光纤通信”这门课程在实际教学过程中存在诸多问题，主要表现在以下方面：
第一，从授课方面来看在传统的教学模式下，一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解，由于本课程公式多、表格多、图形多，并且在课堂授课中，教师需在黑板上做大量的数学分析推导，课堂教学中过多的公式推导、证明导致课堂气氛沉闷，教学效果不佳。另外，课程成绩考核方式比较单一。目前“光纤通信”原理课程的考核多采取传统闭卷考试方式，考试内容以理论知识为主，导致学生的学习方法呆板，习惯死记硬背，表现出综合应用知识能力比较欠缺，不能充分反映出学生对课程知识进行融会贯通、创新思维解决实际问题的能力。以上原因都极大打击了学生学习的积极性。
第二，实践性教学环节欠缺。在工科院校“光纤通信”教学实践的过程中，实践教学环节向来是一个短板。随着光纤通信的新理论和新技术不断产生和发展，实验硬件更新升级落后、实验设备陈旧、实验项目单一、实验内容老化等原因，教学内容已经落后于光纤通信技术的发展。另外，采用封装性强、集成化程度实验箱型的实验方式在方便操作的同时却无法让学生深入了解光纤通信系统全貌。实践教学很难达到培养学生动手能力的目的，导致学生普遍对实验教学认识不足，严重影响了实验教学质量和效果。
第三，由于光纤通信技术涉及的物理基础知识较多如场论、光学原理、通信技术、激光技术等。故在学习本课程之前，学生应先修这些课程。但是由于这些课程本身都有比较深的难度，所以不少学生很难全面掌握。例如研究光纤中的模式分布通常是在圆柱坐标系下用分离变量法解给定边界条件下的亥姆霍兹方程来完成，要求学生有较好的数学功底和电磁波方面的知识，如果基础知识不够扎实这部分的学习就会出现困难。学生对知识的掌握仅仅限于简单地背结论、公式，做计算题。学生不了解理论的工程应用意义，不具体分析问题，导致学生对课程认识不足，出现不知道学了有什么用的现象，这些问题会使得学生逐步失去对这门课程的兴趣。
二、“光纤通信”课程的教学改革思路
鉴于教学现状和存在的问题，对“光纤通信”课程的教学内容和体系改革非常重要。下面将从教学内容、教学方法以及实验领域进行改革探索，在教学过程中培养学生的创新能力，为学生圆满完成学业打下坚实的基础。
1.创新教学方法
在授课的过程中应摒弃传统教学方法缺点，充分利用计算机多媒体技术在现代教育中的优势。从教学目标出发选择教学内容，把握理论上的度，对课程进行准确定位，突出技术实质。根据不同的教学内容精心制作教学课件，在讲课程前言和绪论部分宜采用声情并茂的图文、视频展示，突出基本理论基本分析方法和知识的应用，让学生在首次接触该课程时，接触到一个开阔的视野，有生动的发展历史和鲜活的应用基础，而不是让其产生理论堆积的错觉。在讲授光源时，采用flas来演示受激辐射机理。在讲授光纤无源（有源）器件时，可以现场演示一些器件。根据课程内容，把课程涉及的知识分成若干主题，如“低损耗光纤研究现状及进展”、“掺Er光纤放大器”、“光无源器件及市场调查”、“基于光纤传感器的研究进展”、“光纤通信的发展趋势”等。把班级学生分成若干小组，每组负责一个主题，查阅相关文献资料。当讲授先关内容时，小组负责人把写出的调查研究报告，以ppt的形式进行报告。这不仅可以拓宽学生的视野，提高学生获取资料的能力，也极大的调动了学习的积极性。让学生参与到教学中来，充分发挥以教师为主导，以学生为主体的作用。这些教学方法学生参与度高，为学生以后的毕业设计以及研究生学习奠定了良好的基础。这些教学手段改变了以往课堂教学气氛沉闷的现象，刺激了学生求知、探索的兴趣和激情。
2.优化教学内容
在教学内容上既要重视课程的理论性，也要强调课程的工程实用性。光纤课程的理论较多，在理论课讲授时，面面俱到，都讲深入也是不切实际的。这就要求对课程教学过程中抓住重点、突破难点，做到详略得当、主次分明。对于学生反映掌握比较困难的理论，可以适当地在课前进行一些知识的补充。比如在理论推导中用到的一些高等数学知识、电磁场理论中的麦克斯韦方程、导波光学等。这些可以让学生课前预习，在课堂上教师进行回顾复习来达到巩固知识的目的，这样学生在学习新的课程内容就显得容易接受了。在教学中，既注重理论分析的严谨性，又在一些理论分析难度较大的内容上，结合物理意义以简化分析，以突出“光纤通信”课程理论性和系统性强的特点。适当增加新技术、新理论的课时，使学生更多了解最新技术发展动态。比如在分析光纤中传输模式时候，可以不必要去细致分析每一步的公式推导，只需把结论及其物理含义进行解释。由于公式中用到了贝塞尔函数，函数的解比较复杂，对于方程的解可以利用计算机完成，尤其是相关计算机软件比如matlab具有可视化功能，[6]由学生自己动手编程解方程和绘图，既可以降低教师在教学中的劳动量还可以加深学生对知识的掌握和理解。
3.加强实验教学项目及硬件建设
“光纤通信”原理课程是一门理论性及实践性很强的课程，因此必须加强和改进“光纤通信”课程的实践环境教学内容，突出本课程重实践、强能力的培养特色。实验建设和实验教学的重视和完善，有利于培养和提高通信工程类大学本科生的应用能力、创新能力和科研能力。
光纤通信技术发展十分迅速，这使得教学内容更新周期越来越短，结合工程实际越来越密切。光纤通信的实验教学环节随着学科的发展显得越来越重要。由于实验硬件建设需要投入的资金较多，许多院校在实验教学环节严重落后于光纤通信技术的快速发展。因此在实验硬件建设方面，亟待改善实验教学条件，加大经费投入。逐步开设多层次实验教学项目如基础性实验、综合性实验、设计性实验等。基础性实验以验证内容为主，例如采用大恒光电GCS-FIB光纤技术基础综合实验平台进行“数值孔径测量”、“光纤准直”等实验。综合性实验对学生综合知识提出更高要求，例如“自组光纤马赫-曾德干涉仪”要求学生对马赫-曾德干涉仪有深入的理解，同时要有较强的动手能力。创新性实验主要结合教师的科研项目以及大学生创新项目，有兴趣的学生可以进行此类研究性实验。考虑到实验建设资金限制，对于一些实验可以用软件模拟的方式进行验证，例如“光纤中模式的传输”、“光的偏振状态”可以采用matlab可视化模拟的方法验证，这些实验可以由学生参与程序的编写，提高学生对所学内容的理解。学生参加实验建设活动，可以在其课程成绩中给予体现，以提高学生参加的热情和积极性。
4.建立全面的评价体系
重理论，轻实践，重结果，轻过程是传统评价方式的特点。因此建立能够反映学习本课程情况的全面评价体系十分必要。建议提高学生学习过程的成绩比重，提高学生实验部分的成绩比重。在理论课成绩部分可以采用期末考试、主题报告、课堂讨论几项成绩的综合方法，这充分体现了学生的学习过程和学习效果。实验成绩采用包括基础实验、综合性实验和设计性实验以及模拟实验建设部分组成。对于设计性实验要有更高的要求，实验结果按照科技论文的形式撰写，为学生后期的毕业论文和研究生学习打下基础。总而言之，建立全面的考核评价体系有助于全面考查学生对课程的学习情况，激发学生学习的积极性。
三、结束语
“光纤通信”是一门多学科交叉的理论性和实践性都很强的课程，在教学过程中，做到理论教学和实践教学并重。通过这门课的学习使学生成为知识面宽，实践能力强和具有创新能力的技术人才，这需要在“光纤通信”课程的教学方法、教学内容、实践环节等方面进行改革和探索。
参考文献：
[1]白显东.光纤通信技术特点及未来发展趋势[J].电脑知识与技术，2012，（34）.
[2]谭振建，王志明，洪梅.《光纤通信》课程体系的思考实践[J].南京工程学院学报（社会科学版），2006，（2）.
[3]龙青云，左敬龙，肖明.基于大工程观的光纤通信实验教学改革探索[J].实验室研究与探索，2012，（8）.
[4]耿涛，冉天纲.基于项目式的光纤通信实验教学改革[J].实验室科学，2011，（5）.
光学课程论文范文第9篇
专业人才培养目标全面有效地实现必须以详实的教学计划和完整的课程设置体系为支撑[4]。因此，课程设置可以说是实现高等院校人才培养目标的具体手段和实施方式。然而，把人才培养目标合理地转化为具体的课程设置体系并非一项简单的工作。它不仅需要总结过去的经验，把握现在的实际，更需要考虑专业未来的发展；此外，它不仅要体现学生的实际需求，还要顺应社会和经济发展状况，更要反映学科的发展规律。因此，一套符合特定人才培养目标的课程设置体系必定需要经历数十年甚至数百年的探索与实践及无数次的改革与调整。总之，课程设置的合理与否直接关系到高等院校的人才培养质量和该专业未来的发展前景。
2“基础-核心-特色”课程设置思路的具体实施
以五年制本科眼视光医学专业为典型例子，其课程设置的主要框架结构为人文和社会学及基础医学（基础课程）、临床医学（核心课程）和眼视光学等三大类。
2.1基础课程：人文和社会学及基础医学温州医学院眼视光医学专业的人文和社会学课程，在眼视光学专业课程设置中占22.2%。人文和社会学课程主要包括社科、哲学、经济学、医学心理学、医学伦理学和外语等等，这些课程穿插在不同学年的医学专业课学习过程中。基础医学课程包括医用基础化学、医用有机化学、医用化学实验、医用细胞生物学、医用物理学、系统解剖学、组织胚胎学、生物化学、生理学、局部解剖学、头面部解剖、医学微生物学、医学免疫学、机能实验学、病理学、病理生理学、药理学、实验诊断学、物理诊断学、医学影像学和卫生学等，主要安排在第1至第3学年开设。在使用教材、课程学时分配、教学要求和目标等方面，眼视光医学专业五年制本科的基础医学相关课程均与临床医学专业五年制本科保持一致。授课方式包括理论课和实验课，其学时分别占总学时的62.3%和37.7%。考核方式采取理论考试和实验考试，课程成绩根据理论考试成绩、实验考试成绩以及平时分计算，具体比例不同课程略有差异。
2.2核心课程：临床医学毕业后经过规范培训，成为合格执业医师是眼视光医学专业毕业生基本目标之一，因此，临床医学核心课程同样成为本专业学生的专业知识“骨架”。临床医学课程主要包括内科学、外科学、妇产科学、儿科学和耳鼻咽喉科学等。授课方式包括理论课和临床见习，其学时分别占53.5%和46.5%，主要安排在第3、第4学年，毕业实习则安排在第4、第5学年。在“核心课程”运行过程中，各种类型的学习，如病例讨论、科室见习、模型练习和体验等，都与前期“基础课程”中的基础医学相融相济。理论课程所采用的教材与临床医学专业五年制一致，课程学时和临床见习、实习轮转时间略少于临床医学专业。考核方式采取理论考试和见习考核，课程成绩根据理论考试成绩和见习考核成绩以及平时分计算，具体比例不同课程略有不同。此外，在各个临床科室实习轮转完成前，学生必须通过相应的考核。
2.3特色课程：眼视光学通过借鉴和引进西方视光学教学体系，“取其精华，为我所用”，眼视光学系列课程无论是教材、授课方式还是教学要求和大纲设置等都在不断地完善和趋向成熟[3]。目前的眼视光学专业课程是由系列课程组成的，主要包括眼科光学基础、临床视光学基础、眼科学基础、眼科光学器械、验光学、眼镜学、视觉神经生理学、接触镜学、临床眼科学、斜视弱视学和双眼视学等课程。除了眼科光学基础在第2学年第1学期开课外，其他课程均从第3学年开始设置，毕业实习安排在第4、第5学年。授课方式包括理论课和实验课（或临床见习），其学时分别占总学时的68.7%和31.3%。考核方式采取理论考试和实验考试（或见习考核），课程成绩根据理论考试成绩和实验考试成绩（或见习考核成绩）以及平时分计算，具体比例不同课程略有不同。此外，在各个临床科室实习轮转完成前，学生同样必须通过严格的考核。眼视光学特色课程从基础到临床，从理论到实践，循序渐进，且相当比例课程采用双语教学，使本专业学生形成具有国际先进性和规范性的眼视光学知识构架和临床技能。
3“基础-核心-特色”课程设置思路的优势
“基础-核心-特色”这三大课程模块之间互相渗透，相辅相成。近年来，医学教育越来越多的呼声在注重医学生人文素质的培养，让医学生建立对人、社会、自然和自身的正确认识和正确态度，培养医学道德情操和人文素养。因此，作为一种知识体系和价值体系，人文和社会学知识的渗透是医学专业知识的必要前提和坚实基础。温州医学院眼视光医学专业的特色就是具备临床医学的属性。由于眼球并非独立存在的器官，某些全身疾病会影响眼睛的生理，而眼睛的状况又可以反映某些全身疾病的发生与进展。因此，眼视光医学教育必须以临床医学作为大背景，而临床医学又是以众多基础医学课程为基础的。基础医学课程在眼视光学专业课程设置中约占1/3，对这些课程内容的掌握能为将来的临床医学和眼视光学知识的深入学习打下坚实的基础。临床医学课程在眼视光学专业课程设置中占1/4以上，其总学时数和总学分甚至多于眼视光学课程。除了必修课程之外，眼视光学专业还通过选修课或各类讲座的形式来丰富和巩固本专业学生的基础医学和临床医学知识。这样的课程设置，使眼视光医学专业学生的专业知识结构趋向全面和合理，有助于他们在日后的眼视光学临床工作中做到医理结合，多学科结合，使他们既适合于较高级、较专门化的临床、教学和研究单位，又适合各级基层单位，这符合我国国情和职业社会需要。
4“基础-核心-特色”课程设置思路的教学效果评价
光学课程论文范文第10篇
【关键词】立体式教学 偏振光 设计性实验 自主式学习
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682（2012）09-0089-02
一、前 言
大学物理教学中两种传统方式是课堂教学和实验教学。在课堂教学中一个教师给几十甚至上百个学生授课，师生之间、同学之间交流较少；实验教学中，学生要用3～4小时完成教师安排的实验题目，时间紧迫。这两种教学模式都是以学生接受、理解、记忆被动式学习为主，优点是教师对教学进程易于控制。
教育改革的形势提倡改变传统的以教师为中心的教学模式，注重以学生为主体、更多的激发学生自主学习和探索的热情，注重良好的沟通技能和团队合作精神的培养，关注学生成长和全面素质的提高。在物理实验中引入设计性实验，实验室也逐步开放，以鼓励学生的自主式学习与探索。
二、立体式教学
我们在大学物理课程的偏振光的教学中尝试了“立体式教学”，将理论教学、实验教学以及分析总结融合起来，并充分发挥学生的主观能动性，通过4个阶段来完成一个主题内容的教学。①启发式的课前预习提纲；②课堂讨论；③设计性实验；④提交课程论文。
通过课前预习培养学生针对一类问题的调查研究能力和分析能力；课堂讨论培养学生的表达能力；设计性实验培养学生的创新能力和动手能力；提交课程论文培养学生的分析总结能力。从预习、课堂讨论、实验小组的建立、实验方案的形成与实施、提交课程论文，整个过程是完全开放的，都以学生为中心自主完成的，教师只是指导者。教学中提高了学生学习兴趣，并取得了很好的教学效果。
三、偏振光的立体式教学设计与实践
1.偏振光的理论预习提纲
偏振光的理论预习提纲归纳如下：①常见光源的发光机理；②光的偏振性；③偏振片的起偏与检偏，马吕斯定律；④反射、折射时光的起偏与检偏，布儒斯特定律；⑤双折射现象。
2.设计性实验的参考题目
在只有常规的偏振光实验仪器的情况下（如光具座、偏振片、玻璃堆、钠光灯、1/4波片、1/2波片、He-Ne激光器、天平等），应做到以下几点：①区分普通玻璃片、偏振片、1/4波片、1/2波片；②确定偏振片通光方向或波片的光轴；③测量透明或不透明材质的折射率（材质自备）；④设计光路图，使透射光强为入射自然光强的1/n。收到了较好的教学效果。
3.预习报告
（1）常见光源是自然光，是大量原子的自发辐射跃迁形成的；激光为受激辐射形成的。
（2）光是电磁波、横波，具有偏振性质，其偏振方向为电场强度的振动方向。光束按偏振性质可分为自然光、线偏振光和部分偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光。
（3）偏振片的起偏机理为透明基片上的导电分子链将其平行方向上的光振动分量吸收，只剩与其垂直方向的光振动透射而起偏的。[1]对于自然光，理想的偏振片的透射光强为入射光强的1/2。
如果光振动方向与偏振片透光方向的夹角为 ，入射光强为I0，透射光强为I，则偏振片上的入射光强与投射光强符合马吕斯定律： 。
根据马吕斯定律，可以定量计算偏振片透射光与入射光的相对光强，利用偏振片的起偏原理也可以对一束光进行检偏。
（4）自然光遇介质界面时，反射光和折射光都成为部分偏振光，当反射光和折射光垂直时，只有垂直入射面的光振动能够被反射，折射光为平行于入射面的光振动为主的部分偏振光。
布儒斯特定律：当反射光和折射光垂直时，反射光为垂直入
射面的线偏振光。入射角称为布儒斯特角，满足 （n1
为入射媒质折射率，n2为折射媒质折射率）。
根据布儒斯特定律，可以测量折射物质的折射率；玻璃堆也可以像偏振片一样对一束光进行起偏或检偏，或者对透射光强进行控制。
（5）双折射现象。自然光遇晶体时分成两束线偏振光的现象叫做双折射现象。利用双折射晶体做成尼科尔棱镜，也可以对一束光进行起偏和检偏。利用双折射晶体做成的1/4波片可以获得椭圆偏振光或者圆偏振光；1/2波片可以方便地使偏振光的振动面偏转任意角度。
（6）区分自然光、线偏振光、部分偏振光的常见方法可以利用偏振片、玻璃堆或者尼科尔棱镜的任何一个置于光路中并以光路为轴旋转观察透射光强的变化来判断。
4.课堂教学
以学生在自学预习中形成的观点和遇到的问题为主进行讨论，教师适当讲解，锻炼学生的思维表达能力和倾听并寻找设计性实验的合作伙伴。
5.设计性实验的观察点
（1）区分普通玻璃片、偏振片、1/4波片、1/2波片。首先，确定与波片对应的光源，考察点为普通玻璃片对垂直入射光的偏振性无明显影响；偏振片在自然光中呈灰色；其次，偏振片改变入射线偏振光的透射光强和偏振方向；1/4波片对入射线偏振光的透射光强无影响，透射光可以仍是线偏振光（入射线偏振光振动方向平行或垂直波片光轴）或者椭圆偏振光、圆偏振光；1/2波片只是使入射线偏振光振动面旋转2倍的入射光振动面、波片光轴夹角。
（2）确定偏振片通光方向可利用已知布儒斯特角的玻璃堆起偏的偏振光。
（3）测量透明或不透明材质的折射率（材质自备）。考查点为反
射光偏振性的检测、布儒斯特定律 的计算及光路的设计。
（4）要使透射光强为入射自然光强的1/n，两偏振片通光方向夹角为 ；或者偏振片、玻璃堆和尼克尔棱镜中任意两个的组合，但光路要复杂一点。
实验小组活动的方式和时间可以协商选择。实验方案自由讨论，相互批评，相互补充，相互完善，从中加深对理论的理解，起到课堂教学起不到的作用。形成统一方案后交与指导教师，由教师形成建设性指导意见后反馈回小组，而不是简单的给出正确答案或解释。
6.课程论文
课程论文包括预习报告、实验目的、实验仪器、光路图、操作步骤、实验数据、实验现象、数据处理、偏振光应用的展望与综述等。
四、结束语
在整个教学过程中，偏振光的理论预习内容属于必修课内容，设计性实验是自愿参加的。对学生来讲，整个过程是自主的相互学习的过程，也是合作互动的过程，是交朋友和讨论物理问题的过程。物理知识是大家一起构建的，而不是被灌输的，轻松并总能获得帮助。在测量蔗糖的旋光系数时，组与组之间进行了合作，不同的光源、不同的实验方案配合节约了原材料，并对实验方法和结论进行了比较，体验合作的成果与课程相关的设计实验成为大学物理课程的延伸，是学生理论联系实际以及科研的初级演练。