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摘要：为了培养基础扎实，具有创新精神和创新能力的电子科学与技术专业（简称电科专业）应用型人才，专业课程组对“物理光学”课程的建设与改革进行了研究与实践。根据该课程的教学目标与特点，对该门课程在教学过程中的实践与探索进行总结。实践证明该课程的改革措施对提高学生的创新能力具有很大帮助。
关键词：电子科学与技术专业；物理光学；教学改革
作者简介：封余军（1958-），女，广西玉林人，广东海洋大学理学院，副教授；王文华（1976-），男，福建龙岩人，广东海洋大学理学院，讲师。（广东 湛江 524088）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）08-0096-01
电子科学与技术（简称电科）作为教育部本科专业目录中的一级学科，是集中体现高新技术和多学科交叉的综合性学科，涉及信息社会中电子技术、信息技术、通信技术等核心技术。电子科学与技术专业包括微电子技术、光电子技术、电子材料与元器件等多个不同的专业方向。广东海洋大学（以下简称“我校”）开设的电科专业侧重光电子技术专业方向。光电子技术专业方向起源于最先开展激光技术研究的长春光学精密机械学院和中国科技大学、哈尔滨工业大学、山东大学等高校1971年成立的激光专业。1986年7月，原国家教委颁布的专业目录中，激光专业更名为光电子技术专业，1998年7月被调整为电子科学与技术专业的一个专业方向。[1]
光电子技术是电子技术在光频波段的扩展与延伸，是由光学、激光、电子学和信息技术互相渗透而形成的一门高新技术学科，它以近代物理为基础，涉及激光技术、光波导技术、光检测技术、光计算和信息处理技术、光存储技术、光显示技术、激光加工与激光生物技术，已逐渐形成光电子材料与元件产业、光信息产业、现代光学产业、光通信产业、激光器与激光应用产业等五大类光电子信息产业。光电子产业是全球战略产业。加快建设我国的光电子信息产业和培养高层次光电子人才，是现代社会信息技术发展的需要，也是未来光电子产业的需要。
我校的人才培养目标是：富有社会责任感，基础理论扎实，实践能力和创业能力较强，了解海洋、热爱事业，具有人文精神和创新意识的应用型、复合型高级专门人才。[2]电科专业与其他专业一样，侧重于培养应用型人才，注重培养学生的创新能力和创新精神，目的是造就理论基础扎实，具有研究开发新器件、新结构、新工艺和新材料能力的“能安心、能吃苦、能创业”高素质人才，为地方经济建设和社会发展服务。
一、物理光学的课程目标、特点与教学现状
物理光学是从光的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象的学科，所以也称为波动光学。物理光学涵盖经典光学和现代光学的广泛内容，包括光的基本性质、光的干涉、衍射、吸收、色散、散射及晶体光学基础等。我校电科专业的“物理光学”在大三的第一学期开设，总学时为62h，其中理论46h，实验16h。其教学目的是让学生掌握光的波动理论及晶体光学的基本知识、概念，学会用光的电磁理论解决光的干涉、衍射、偏振及其与物质的相互作用问题，为激光原理与技术、光电系统与信号处理、光纤通信等多门专业课程的学习奠定良好的基础。
作为一门专业基础课，物理光学既需要以高等数学、大学物理、数理方程和电动力学等基础课知识为基础，又对相关专业课起到基础作用，有较强的独立性、系统性、专用性，具有知识体系严谨、讲究逻辑推理等许多优点，也具有教学方法古板、讲授难以生动形象等缺点。[3]该课程的公式很多，难度较大，特别在光的电磁理论基础和光的衍射部分。如果用死记硬背的学习方法，既影响学生对课程内容的理解掌握，也会影响学生的学习兴趣和探索兴趣，阻碍学生创新能力和探究能力的培养。
1999年以来高校连续扩大招生规模，我国高等教育已经从精英教育发展为大众教育，而每年高中毕业生的知识结构和智力水平在整体上基本一致，[4]这就使得部分普通本科院校所招收学生的基础知识水平相对下降。05年以前，在我校电科专业的课程设置中，应用光学和物理光学作为工程光学一门课程，其理论学时为90，实验学时28，分两学期完成，第一学期理论教学，第二学期开实验。由于理论课程难度较大，学生在第一学期的理论学习中非常吃力，造成不少学生对该门课程感到恐惧，影响课程教学的质量。由于“应用光学”与“物理光学”是分别从不同的角度讨论光学问题，两部分内容相对独立，没有必然的联系，在2005年修订教学计划时，根据学生的意见，相关教师讨论后，将“工程光学”拆为现在的“应用光学”与“物理光学”，分別在大二下学期和大三上学期开设。均衡了学生的学习压力。
二、课程建设改革的实践与探索
基于课程教学的特点和需要达到的目标，我校在物理光学的教学过程中进行了一系列的实践和探索，对教学内容、教学方法和教学手段等方面进行改进，取得了积极的效果。
1.应用现代教育技术，建设网络课程
对在2008年开设物理光学的2006级学生，自制课件，采用多媒体辅助教学，在2009年开设物理光学的2007级学生，申请使用学校网教中心的网络教学平台，进行网络课程建设。光学学科是伴随着对各种光现象的发现、观察、分析和理解而逐步发展和建立起来的，学习光学理论必须采取“观察现象”到“领会本质”这一过程才符合认知规律。利用网络教学平台进行物理光学课程的授课能使学生更好地了解光电子技术的昨天、今天和明天，以及更好地学习这门课程，在教学过程中还向学生推荐了其它中英文光学参考书和国内外光学学习网站。
2.教学与科研相结合,提高教学质量
在教学过程中，教师起着主导作用，因此授课教师必须不断更新和完善自身的知识结构，以满足科学技术与社会发展对学生的要求。将最新的科学技术有机地移植到物理教学中，最有效的途径之一就是积极参加科学研究，通过科研能力的提高，改变自身知识结构的局限性，进而提高教学质量。通过申报校级课题“奇异全息图研究”，教师在进行课题研究的同时，将课题相关内容提炼成多个学生毕业论文的题目，指导学生的毕业论文，让学生加入到科研课题中，从而使学生在科研中发展自己，如2007届的“傅里叶变换全息图的研究”，“彩虹全息的实验研究”，“动态全息图研究”；2008届的“利用双光源实现全息照片的景深扩展”，“利用双光源实现全息照片的场景扩展”等，均获得良好以上的成绩。引导学生参加教师的科研工作，是培养学生科研素质和创新能力的有效途径。
3.发挥实验教学的优势，开拓学生潜能
除46学时的理论外，物理光学还有16学时的实验。实验教学是整个教学过程中重要的实践环节，为了使学生通过实验加深对理论的理解和掌握，并培养学生的实际操作能力和开拓精神。在2006级和2007级的实验教学进行了调整，不仅只做验证性实验，而是根据课程内容，开设相关的综合性和设计性实验。在实验中注重引导学生的兴趣，指导学生做更深层次的实验，并在实验结果的基础上进行总结归纳、写成论文投稿，从而培养学生的科研探索精神和科研论文的撰写能力。如：通过指导2006级的陈德等三名学生完成实验，并写出了“二维全息光栅的夫琅和费衍射”一文。该文就是在“全息光栅的制作及其参数测定”实验基础上深化的结果，目前已在国内核心期刊《激光杂志》发表。[5]
三、结束语
培养具有创新精神和创新能力的应用型人才是我国高等教育的培养目标之一。本文利用笔者多年来从事“物理光学”课程的教学机会，对于就如何培养电科专业学生的创新能力和创新精神进行了探讨与实践。在教学过程中，充分利用学校现有条件进行网络课程建设、把教学与科研相互结合以激发学生的求知欲和创新欲望、充分利用实验室资源以开拓学生的潜能，实践证明，这些措施对于培养学生的创新精神和创新能力具有很大帮助。
参考文献：
[1]教育部.电子信息与电气学科教学指导委员会,电子科学与技术专业教学指导分委员会. 电子科学与技术本科指导性专业规范(征求意见稿)[S].
[2]广东海洋大学文件.广东海洋大学“十一五”事业发展规划[Z].
[3]徐利.浅谈《物理光学》的教与学[J].中国科技信息,2009,(12):284.
[4]刘全胜.应用型本科电子技术专业课程建设与改革[J].广东白云学院学刊,2006,(1):79-81.
[5]陈德,黄山青,傅汉忠.二维全息光栅的夫琅和费衍射[J].激光杂志,2010,31(1):30-40.
（责任编辑：刘俊卿）
关键词：电子科学与技术专业；物理光学；教学改革
作者简介：封余军（1958-），女，广西玉林人，广东海洋大学理学院，副教授；王文华（1976-），男，福建龙岩人，广东海洋大学理学院，讲师。（广东 湛江 524088）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）08-0096-01
电子科学与技术（简称电科）作为教育部本科专业目录中的一级学科，是集中体现高新技术和多学科交叉的综合性学科，涉及信息社会中电子技术、信息技术、通信技术等核心技术。电子科学与技术专业包括微电子技术、光电子技术、电子材料与元器件等多个不同的专业方向。广东海洋大学（以下简称“我校”）开设的电科专业侧重光电子技术专业方向。光电子技术专业方向起源于最先开展激光技术研究的长春光学精密机械学院和中国科技大学、哈尔滨工业大学、山东大学等高校1971年成立的激光专业。1986年7月，原国家教委颁布的专业目录中，激光专业更名为光电子技术专业，1998年7月被调整为电子科学与技术专业的一个专业方向。[1]
光电子技术是电子技术在光频波段的扩展与延伸，是由光学、激光、电子学和信息技术互相渗透而形成的一门高新技术学科，它以近代物理为基础，涉及激光技术、光波导技术、光检测技术、光计算和信息处理技术、光存储技术、光显示技术、激光加工与激光生物技术，已逐渐形成光电子材料与元件产业、光信息产业、现代光学产业、光通信产业、激光器与激光应用产业等五大类光电子信息产业。光电子产业是全球战略产业。加快建设我国的光电子信息产业和培养高层次光电子人才，是现代社会信息技术发展的需要，也是未来光电子产业的需要。
我校的人才培养目标是：富有社会责任感，基础理论扎实，实践能力和创业能力较强，了解海洋、热爱事业，具有人文精神和创新意识的应用型、复合型高级专门人才。[2]电科专业与其他专业一样，侧重于培养应用型人才，注重培养学生的创新能力和创新精神，目的是造就理论基础扎实，具有研究开发新器件、新结构、新工艺和新材料能力的“能安心、能吃苦、能创业”高素质人才，为地方经济建设和社会发展服务。
一、物理光学的课程目标、特点与教学现状
物理光学是从光的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象的学科，所以也称为波动光学。物理光学涵盖经典光学和现代光学的广泛内容，包括光的基本性质、光的干涉、衍射、吸收、色散、散射及晶体光学基础等。我校电科专业的“物理光学”在大三的第一学期开设，总学时为62h，其中理论46h，实验16h。其教学目的是让学生掌握光的波动理论及晶体光学的基本知识、概念，学会用光的电磁理论解决光的干涉、衍射、偏振及其与物质的相互作用问题，为激光原理与技术、光电系统与信号处理、光纤通信等多门专业课程的学习奠定良好的基础。
作为一门专业基础课，物理光学既需要以高等数学、大学物理、数理方程和电动力学等基础课知识为基础，又对相关专业课起到基础作用，有较强的独立性、系统性、专用性，具有知识体系严谨、讲究逻辑推理等许多优点，也具有教学方法古板、讲授难以生动形象等缺点。[3]该课程的公式很多，难度较大，特别在光的电磁理论基础和光的衍射部分。如果用死记硬背的学习方法，既影响学生对课程内容的理解掌握，也会影响学生的学习兴趣和探索兴趣，阻碍学生创新能力和探究能力的培养。
1999年以来高校连续扩大招生规模，我国高等教育已经从精英教育发展为大众教育，而每年高中毕业生的知识结构和智力水平在整体上基本一致，[4]这就使得部分普通本科院校所招收学生的基础知识水平相对下降。05年以前，在我校电科专业的课程设置中，应用光学和物理光学作为工程光学一门课程，其理论学时为90，实验学时28，分两学期完成，第一学期理论教学，第二学期开实验。由于理论课程难度较大，学生在第一学期的理论学习中非常吃力，造成不少学生对该门课程感到恐惧，影响课程教学的质量。由于“应用光学”与“物理光学”是分别从不同的角度讨论光学问题，两部分内容相对独立，没有必然的联系，在2005年修订教学计划时，根据学生的意见，相关教师讨论后，将“工程光学”拆为现在的“应用光学”与“物理光学”，分別在大二下学期和大三上学期开设。均衡了学生的学习压力。
二、课程建设改革的实践与探索
基于课程教学的特点和需要达到的目标，我校在物理光学的教学过程中进行了一系列的实践和探索，对教学内容、教学方法和教学手段等方面进行改进，取得了积极的效果。
1.应用现代教育技术，建设网络课程
对在2008年开设物理光学的2006级学生，自制课件，采用多媒体辅助教学，在2009年开设物理光学的2007级学生，申请使用学校网教中心的网络教学平台，进行网络课程建设。光学学科是伴随着对各种光现象的发现、观察、分析和理解而逐步发展和建立起来的，学习光学理论必须采取“观察现象”到“领会本质”这一过程才符合认知规律。利用网络教学平台进行物理光学课程的授课能使学生更好地了解光电子技术的昨天、今天和明天，以及更好地学习这门课程，在教学过程中还向学生推荐了其它中英文光学参考书和国内外光学学习网站。
2.教学与科研相结合,提高教学质量
在教学过程中，教师起着主导作用，因此授课教师必须不断更新和完善自身的知识结构，以满足科学技术与社会发展对学生的要求。将最新的科学技术有机地移植到物理教学中，最有效的途径之一就是积极参加科学研究，通过科研能力的提高，改变自身知识结构的局限性，进而提高教学质量。通过申报校级课题“奇异全息图研究”，教师在进行课题研究的同时，将课题相关内容提炼成多个学生毕业论文的题目，指导学生的毕业论文，让学生加入到科研课题中，从而使学生在科研中发展自己，如2007届的“傅里叶变换全息图的研究”，“彩虹全息的实验研究”，“动态全息图研究”；2008届的“利用双光源实现全息照片的景深扩展”，“利用双光源实现全息照片的场景扩展”等，均获得良好以上的成绩。引导学生参加教师的科研工作，是培养学生科研素质和创新能力的有效途径。
3.发挥实验教学的优势，开拓学生潜能
除46学时的理论外，物理光学还有16学时的实验。实验教学是整个教学过程中重要的实践环节，为了使学生通过实验加深对理论的理解和掌握，并培养学生的实际操作能力和开拓精神。在2006级和2007级的实验教学进行了调整，不仅只做验证性实验，而是根据课程内容，开设相关的综合性和设计性实验。在实验中注重引导学生的兴趣，指导学生做更深层次的实验，并在实验结果的基础上进行总结归纳、写成论文投稿，从而培养学生的科研探索精神和科研论文的撰写能力。如：通过指导2006级的陈德等三名学生完成实验，并写出了“二维全息光栅的夫琅和费衍射”一文。该文就是在“全息光栅的制作及其参数测定”实验基础上深化的结果，目前已在国内核心期刊《激光杂志》发表。[5]
三、结束语
培养具有创新精神和创新能力的应用型人才是我国高等教育的培养目标之一。本文利用笔者多年来从事“物理光学”课程的教学机会，对于就如何培养电科专业学生的创新能力和创新精神进行了探讨与实践。在教学过程中，充分利用学校现有条件进行网络课程建设、把教学与科研相互结合以激发学生的求知欲和创新欲望、充分利用实验室资源以开拓学生的潜能，实践证明，这些措施对于培养学生的创新精神和创新能力具有很大帮助。
参考文献：
[1]教育部.电子信息与电气学科教学指导委员会,电子科学与技术专业教学指导分委员会. 电子科学与技术本科指导性专业规范(征求意见稿)[S].
[2]广东海洋大学文件.广东海洋大学“十一五”事业发展规划[Z].
[3]徐利.浅谈《物理光学》的教与学[J].中国科技信息,2009,(12):284.
[4]刘全胜.应用型本科电子技术专业课程建设与改革[J].广东白云学院学刊,2006,(1):79-81.
[5]陈德,黄山青,傅汉忠.二维全息光栅的夫琅和费衍射[J].激光杂志,2010,31(1):30-40.
（责任编辑：刘俊卿）