光學(xué)課程論文精選(九篇)

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第1篇：光學(xué)課程論文范文

就目前廣告學(xué)專業(yè)攝影類課程而言，一些院校在進(jìn)行這部分內(nèi)容教學(xué)時仍存在閉門造車，學(xué)生重記錄輕理論，教師缺乏實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)等問題，具體表現(xiàn)為：

（一）缺乏與社會的交流和溝通

廣告學(xué)本身就是理論與實(shí)踐相結(jié)合的專業(yè)，而攝影類課程更是一門理論與實(shí)踐并重的學(xué)科。但教師在教授這部分內(nèi)容時，往往理論仍然大于實(shí)踐，即便有實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是照本宣科，很難發(fā)現(xiàn)有創(chuàng)造力和想象力的攝影作品。長此以往，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降。此外，在教學(xué)過程中也很少有機(jī)會讓學(xué)生參與社會活動，把學(xué)生放入市場環(huán)境下去錘煉，以至于學(xué)生難以直接適應(yīng)社會，難以理解攝影對廣告行業(yè)的重要性。

（二）學(xué)生重記錄輕理論

一些學(xué)生把攝影等同于拍照（記錄），在學(xué)習(xí)中，熱衷于記錄各類場景，不重視課堂理論的學(xué)習(xí)。由于專業(yè)理論相對于攝影操作來說,要枯燥得多，因而也是學(xué)生不愿學(xué)的原因之一。如何加強(qiáng)理論課教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與自主性成了提高攝影理論課教學(xué)效果的重點(diǎn)問題。學(xué)生也習(xí)慣以自我為中心，很少能站在受眾的立場，把攝影作品放在傳播領(lǐng)域或消費(fèi)市場的大背景中思考和感悟，而這一觀念的轉(zhuǎn)變需要靠理論進(jìn)行引導(dǎo)。

（三）教師缺乏實(shí)戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)和能力

由于社會發(fā)展日新月異，人們生產(chǎn)生活方式不斷改變，所以從客觀上來說，無論是教師還是課程、教材在一定程度上都與實(shí)際有所脫節(jié)。教師對廣告行業(yè)的理解缺乏全方位的把握，從而對學(xué)生缺乏強(qiáng)烈的說服力。更有甚者，有的教師本人沒有學(xué)過廣告學(xué)理論，對行業(yè)和消費(fèi)者的研究也不到位，卻教授著廣告學(xué)專業(yè)的學(xué)生，這就進(jìn)一步導(dǎo)致學(xué)生和行業(yè)的脫節(jié)。

二、對攝影類課程在廣告學(xué)專業(yè)教學(xué)改革中的建議

藝術(shù)創(chuàng)作能力是廣告學(xué)專業(yè)學(xué)生的必備能力，但攝影類課程的教學(xué)不能僅僅以此為教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)緊密聯(lián)系市場，以消費(fèi)者為核心，以能創(chuàng)造出打動消費(fèi)者的攝影作品為目標(biāo)。為此，因在教學(xué)體系和學(xué)生提升兩方面做文章。

（一）教學(xué)體系方面

作為教師，那么在教學(xué)中，就需要有明確的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)大綱、教學(xué)計劃和教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，這樣才不會缺失方向性的指導(dǎo)。攝影類課程作為廣告學(xué)專業(yè)學(xué)生的必修科目，不僅承擔(dān)著廣告基本理論的學(xué)習(xí)，還具有培養(yǎng)學(xué)生的宏觀廣告意識和微觀廣告操作實(shí)踐能力，樹立品牌意識和消費(fèi)者意識的任務(wù)。所以筆者認(rèn)為這是攝影類課程總的教學(xué)目標(biāo)。因此，攝影類課程應(yīng)該在闡述攝影理論的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生清楚地了解攝影與廣告的關(guān)系。首先，從課程內(nèi)部要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)科學(xué)合理地設(shè)置教學(xué)。比如，攝影類課程中有關(guān)創(chuàng)意的內(nèi)容，而創(chuàng)意理論從另外的課程之中會詳細(xì)闡述，所以就沒有必要再投入很多時間。其次，教學(xué)內(nèi)容要向縱向延伸?？刹捎镁W(wǎng)絡(luò)課程（開放式的、資源共享），制定相關(guān)考核制度延伸課堂學(xué)習(xí)等等，同時一定要加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。這樣可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，推動學(xué)生知識結(jié)構(gòu)不斷完善。再有，教師本身也要對廣告學(xué)專業(yè)的整體課程加強(qiáng)了解，這樣在教學(xué)過程中才能心中有數(shù)。同時，教師也要經(jīng)常下企業(yè)、進(jìn)社會進(jìn)行學(xué)習(xí)和總結(jié)，要站在廣告行業(yè)的前沿，為學(xué)生指明方向。

（二）學(xué)生提升方面

首先，在教學(xué)過程中，教師要幫助學(xué)生不斷提高，利用案例教學(xué)法，根據(jù)所講授的知識，找出恰當(dāng)?shù)陌咐?，可根?jù)案例進(jìn)行針對性提問。比如，此案例是采用的何種攝影手法？攝影的突破點(diǎn)在哪里？攝影創(chuàng)意是否新穎？你覺得這樣的作品能夠打動消費(fèi)者，為什么？科學(xué)合理的提問，往往會給學(xué)生帶來很多啟發(fā)。其次，要加強(qiáng)學(xué)生的參與觀念。有了恰當(dāng)?shù)陌咐蛢?nèi)容，若沒有學(xué)生的積極參與，效果不會很理想。此時，可以借助部分軟件工具，如Photoshop、lightroom、premiere等在原有的基礎(chǔ)上做出改進(jìn)，而且可以將一些好的作品向外部進(jìn)行推介，及時給予肯定，長此以往，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和參與程度大大提高。第三，在形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣后，教師可以進(jìn)一步給予學(xué)生學(xué)習(xí)自，把下次上課的內(nèi)容先告知學(xué)生，讓學(xué)生課后找資料、作分析、寫總結(jié)，然后在課堂上由學(xué)生進(jìn)行講解，逐步實(shí)現(xiàn)課堂的翻轉(zhuǎn)，達(dá)到民主、自由、和諧的課堂氛圍，這樣會更有利于學(xué)生對知識的掌握和理解。

三、總結(jié)

第2篇：光學(xué)課程論文范文

激光共聚焦顯微鏡在傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的基礎(chǔ)上作了改進(jìn)，具有除目鏡與物鏡之外的圖片放大功能，可以隨時采集和記錄檢測信號，觀察活細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及特定分子、離子的生物學(xué)變化。其選擇單色性較好的激光作為光源，從根本上消除了色差。物鏡的焦平面上加了一個帶孔擋板，阻擋了焦平面外的雜散光，進(jìn)一步消除色差。樣品被分解成二維或三維空間上的無數(shù)個點(diǎn)，激光束逐個掃描成像，進(jìn)而組成整體的平面或立體圖像，計算機(jī)代替肉眼或照相機(jī)進(jìn)行觀察或攝像，數(shù)字化的圖像在電腦中進(jìn)一步處理，提高了圖像的清晰度。該儀器還使用了光電倍增管，將微弱的信號放大，大大提高了靈敏度。由于以上優(yōu)點(diǎn)，激光共聚焦顯微鏡可以應(yīng)用到幾乎所有有關(guān)細(xì)胞研究的領(lǐng)域。如原位鑒定細(xì)胞或組織內(nèi)的生物大分子，觀察細(xì)胞或亞細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)；無損傷實(shí)時檢測分析活細(xì)胞，并研究其形態(tài)和功能；在一個樣品上同時進(jìn)行多重標(biāo)記，實(shí)時觀察等。

2熒光探針

熒光探針在熒光成像技術(shù)中占據(jù)舉足輕重的地位。一般熒光探針需具備優(yōu)良的光物理性質(zhì)，以便于激發(fā)和檢測，且不與生物基質(zhì)同時被激發(fā)，還要有較高的熒光量子產(chǎn)率和摩爾消光系數(shù)。熒光探針的溶解度要大，便于溶于緩沖液或細(xì)胞培養(yǎng)液中，且熱、光性質(zhì)比較穩(wěn)定，有特異性標(biāo)記位點(diǎn)。熒光探針需要具有良好的生物相容性，易于進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。熒光探針大致分為兩類，包括化學(xué)類和生物類?；瘜W(xué)類包括有機(jī)染料、納米材料（金納米粒子、半導(dǎo)體量子點(diǎn)等）及金屬配合物等。生物類包括藻膽蛋白、分子燈標(biāo)及基因編碼熒光蛋白等。熒光探針在化學(xué)、光學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但是，目前仍缺少有效的分子探針識別疾病分子水平上的獨(dú)特位點(diǎn)，故從分子水平上進(jìn)行病理研究比較困難。

3熒光成像技術(shù)的應(yīng)用

3.1蛋白質(zhì)、金屬離子的檢測

生物體的生理狀態(tài)可以通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)出來，生命活動離不開各種酶的作用，而酶大多是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，故研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能在認(rèn)識生命活動過程中至關(guān)重要。劉亭延等采用熒光成像技術(shù)構(gòu)建了一種檢測人血清蛋白質(zhì)的新方法。該方法以碳量子點(diǎn)為標(biāo)記染料，以聚丙烯酰胺凝膠電泳分離出人血清蛋白，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，最終得到清晰的電泳圖。段相國等建立了一種HCVNS3／4A蛋白酶在小鼠體內(nèi)瞬間表達(dá)的模型。金屬離子在生物學(xué)中起重要作用，金屬離子與熒光探針結(jié)合，在熒光顯微鏡下可觀察細(xì)胞內(nèi)金屬離子的變化。Michael等選用Indo－1為模板，合成了一系列檢測Ca2＋的熒光探針，可用于確定活細(xì)胞定位置的Ca2＋濃度。Sare等合成了Zn2＋的熒光探針，并應(yīng)用到細(xì)胞中Zn2＋的檢測識別中。人們還建立了Mg、Cu、Hg、Cd等離子的檢測模型。熒光成像技術(shù)應(yīng)用于蛋白質(zhì)及細(xì)胞內(nèi)金屬離子檢測還存在一些問題，如有的熒光探針不能通過細(xì)胞膜、成像過程對細(xì)胞造成損害、檢測方法不統(tǒng)一等，因此，建立統(tǒng)一、低損害的熒光成像檢測技術(shù)仍是極具挑戰(zhàn)性的研究課題。

3.2腫瘤疾病的檢測和診斷

目前，腫瘤的臨床診斷主要依賴于顯微形態(tài)學(xué)觀察，從而在細(xì)胞層面上了解腫瘤細(xì)胞的類型與個體差異，這就要求檢測手段不斷進(jìn)步。熒光成像技術(shù)以其操作方便、標(biāo)記靶點(diǎn)多、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于腫瘤跟蹤成像研究中，具有廣闊的臨床應(yīng)用價值。高苒等建立了一種小鼠腫瘤模型，利用熒光顯微鏡和活體熒光成像儀可直接從整體和細(xì)胞水平上觀察腫瘤，了解宿主與腫瘤間的作用。至今為止，人們對此進(jìn)行了深入的探討和研究，但該技術(shù)應(yīng)用于體內(nèi)時需要考慮復(fù)雜的體內(nèi)環(huán)境，動物組織會產(chǎn)生背景噪音，影響該技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。

3.3藥物新劑型研究

為了提高藥物療效，降低毒副作用，發(fā)展藥物新劑型尤為重要。熒光探針的不斷發(fā)展使熒光成像技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，可用于對藥物運(yùn)輸過程、細(xì)胞屏障跨越方式、藥物釋放過程等的觀測研究，它的迅速發(fā)展也大大促進(jìn)了藥物新劑型研究的迅速發(fā)展。陳剛等研究了熒光探針經(jīng)內(nèi)耳給藥后的轉(zhuǎn)運(yùn)通路，在熒光成像系統(tǒng)下追蹤了整個運(yùn)輸過程。鐘華等構(gòu)建了一種裝載抗癌藥物阿霉素的新型納米膠囊，采用激光共聚焦顯微鏡實(shí)時跟蹤觀察藥物投遞釋放過程，為新劑型的研究提供了理論平臺。目前，類似的研究雖然較多，但仍處于理論研究階段，諸如熒光探針毒性、生物體內(nèi)相容性等問題還沒有解決，沒有合理的規(guī)范，難以規(guī)?；a(chǎn)。

4結(jié)論與展望

第3篇：光學(xué)課程論文范文

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂 激光原理與技術(shù)課程 教學(xué)模式 教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

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

1 我校《激光原理與技術(shù)》專業(yè)課存在問題

我省許多理工類院校的光信息、光電類和大部分應(yīng)用物理專業(yè)都開設(shè)《激光原理與技術(shù)》課程。作為重要專業(yè)基礎(chǔ)或方向課，此課程：第一，具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性、前沿性和探討性；理論抽象，公式眾多，有相當(dāng)學(xué)術(shù)和技術(shù)含量的課程，教學(xué)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生對概念缺乏準(zhǔn)確理解或概念和實(shí)際應(yīng)用“兩張皮”的現(xiàn)象。第二，課程教學(xué)內(nèi)容多，課程容量大。第三，由于激光技術(shù)、光電技術(shù)的發(fā)展日新月異，器件層出不窮，與新現(xiàn)象、新理論、新器件、新應(yīng)用有關(guān)的課程教學(xué)內(nèi)容也必須不斷地做出更新調(diào)整，

另外，《激光原理與技術(shù)》課程涵蓋知識點(diǎn)包括激光原理、激光技術(shù)兩部分，知識點(diǎn)明確，可以用一個實(shí)驗(yàn)、一個概念來組織教學(xué)內(nèi)容。課程具備開展翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施要求。

2 翻轉(zhuǎn)課堂在《激光原理與技術(shù)》課程中的實(shí)施方案

結(jié)合我校《激光原理與技術(shù)》課程特點(diǎn)，在現(xiàn)有的翻轉(zhuǎn)課堂模型基礎(chǔ)上，我們設(shè)計了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)路線圖f如圖1）。主要由線上學(xué)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)和課后學(xué)習(xí)三部分組成。LMS作為教學(xué)實(shí)施的基礎(chǔ)性管理學(xué)習(xí)平臺，可提供教學(xué)資源、學(xué)習(xí)過程記錄和互動場所。

線上學(xué)習(xí)

課堂學(xué)習(xí)

課后學(xué)習(xí)

2.1 設(shè)計知識單元的策略

將課程按“知識塊”分成8個教學(xué)單元，即：激光的基本機(jī)理，激光諧振腔理論以及激光振蕩理論，連續(xù)和脈沖激光器的工作特性，選模技術(shù)，放大技術(shù)，穩(wěn)頻技術(shù)和激光短脈沖技術(shù)。每個教學(xué)單元可以由一次或多次課程完成，以便教師開發(fā)課程視頻。

2.2 設(shè)計課程微課

第一，根據(jù)本專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容（突出難點(diǎn)、重點(diǎn)），設(shè)計微課。第二，每個教學(xué)單元可分成若干個模塊，以模塊為單位設(shè)計微課。第三，微課內(nèi)容包括微視頻、課間練習(xí)和每周作業(yè)。通過微視頻中的導(dǎo)讀內(nèi)容、課間練習(xí)和作業(yè)，向?qū)W生提出問題，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者自主思考。

2.3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計

2.3.1 線上學(xué)習(xí)

第一，通過慕課學(xué)習(xí)。讓學(xué)生假期在慕課平臺查找與激光器件有關(guān)的知識，提前使學(xué)生進(jìn)入到課程中來，在頭腦中初步形成激光器件的結(jié)構(gòu)框架，對激光器件的主要應(yīng)用等有簡單的了解，簡單的知識點(diǎn)通過慕課學(xué)習(xí)。第二，通過微課學(xué)習(xí)。設(shè)置每周微課時間和作業(yè)提交截止時間。課間練習(xí)和每周作業(yè)可采用填空或選擇形式，每道題在截止日期之前允許學(xué)生提交3次，否則當(dāng)次作業(yè)記為0分。另外，在學(xué)生看完微課之后，對微課中的收獲和疑問可以在討論區(qū)發(fā)帖。由教師團(tuán)隊或?qū)W生討論互動給出解答，完成課題組布置的線上學(xué)習(xí)任務(wù)。

2.3.2 課堂學(xué)習(xí)

第一，分析每個教學(xué)單元的目標(biāo)、知識類型、學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況和存在的問題，確定教學(xué)策略，如“講授”、“自學(xué)”、“討論”、“實(shí)驗(yàn)”、“探究”等。第二，學(xué)生的獨(dú)立探索和協(xié)作學(xué)習(xí)。具體分為五個環(huán)節(jié)：①明確問題：根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生觀看微課時提出的疑問，總結(jié)出-些有探究價值的問題；②獨(dú)立探究：從開始時選擇性指導(dǎo)逐漸轉(zhuǎn)至為學(xué)生的獨(dú)立探究學(xué)習(xí)方面，讓學(xué)生在獨(dú)立學(xué)習(xí)中構(gòu)建自己的知識體系，注重和培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力；③協(xié)同學(xué)習(xí)：通過“探究式案例”、“探究式實(shí)驗(yàn)”鼓勵學(xué)生以小組協(xié)作形式，采用對話、商討、爭論等形式進(jìn)行討論并實(shí)施；④交流展示：成果交流采用如：舉行展覽會、報告會、辯論會、小型比賽等；⑤考核評定：建立線上學(xué)習(xí)、課堂和課后學(xué)習(xí)各環(huán)節(jié)的考核評價?？己顺煽儤?gòu)成為“課間練習(xí)20分+每周作業(yè)15分+課后研究報告和小論文5分+討論區(qū)及課堂活躍度10分+期末考試50分”。

2.3.3 課后學(xué)習(xí)

由課后的復(fù)習(xí)，學(xué)生定期的答疑，學(xué)生完成的項(xiàng)目任務(wù)和課程論文構(gòu)成。

3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施案例――以光學(xué)諧振腔（FP腔）為例

3.1 線上學(xué)習(xí)

首先利用微課介紹實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，給出FP腔的輸出裝置，給出了連續(xù)波入射時單模光纖FP腔輸出光譜。提出問題：如何解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢？接下來在微課上介紹描述上述激光現(xiàn)象的基本概念與相關(guān)規(guī)律。根據(jù)多光束干涉原理，可得垂直入射時，光學(xué)FP腔的輸出與輸入光強(qiáng)之比為：

將光纖長度，折射率（n=1.48）代人，可得其自由譜寬為50CHz，利用變換式，可得自由譜寬為0.4nm，理論計算與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一致。通過微課學(xué)習(xí)，學(xué)生完成知識的內(nèi)化。課間提問，采用填空題：C02激光器波長為10.6um，當(dāng)腔長L=lm時，自由譜寬為（），如果該激光器的光譜線寬度AVF=108Hz，則輸出為單模還是多模（）。要求學(xué)生在規(guī)定時間完成課間作業(yè)的提交。

3.2 課堂學(xué)習(xí)

首先，提出問題：腔端面反射率對輸出特性的有什么影響？讓學(xué)生在獨(dú)立學(xué)習(xí)中構(gòu)建自己的知識體系。然后，進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)，以4人為以小組，利用計算機(jī)對（1）式所描述的規(guī)律進(jìn)行數(shù)值計算，將結(jié)果可視化，計算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。從圖上還可發(fā)現(xiàn)原本靜止的圖“動”了起來。給學(xué)生很大的想象空間，這一環(huán)節(jié)是理論分析的重要補(bǔ)充，再次完成知識內(nèi)化。將科學(xué)計算引入課堂，提升學(xué)生解決問題的能力與效率，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性、探索性學(xué)習(xí)。通過可視化，學(xué)生對復(fù)雜的激光現(xiàn)象具有了感性認(rèn)識，促進(jìn)學(xué)生對晦澀理論的理解。最后，介紹新實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的探索。前面我們詳細(xì)學(xué)習(xí)了連續(xù)波入射情形下，光學(xué)FP腔的輸出特性，自然會想到脈沖激光入射情形，那么脈沖激光入射到光學(xué)FP腔，其輸出具有什么特點(diǎn)呢？通過教師的引導(dǎo)和學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí)和探索，得到當(dāng)脈沖激光入射到單模光纖FP腔時，其輸出波形具有衰蕩特征，從而完成創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.3 課后學(xué)習(xí)

以小論文形式，讓學(xué)生完成一份研究報告，題目為光學(xué)FP腔的激光器件中的應(yīng)用。鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，查閱光學(xué)FP腔在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。例如FP在輸出模式選擇，光束質(zhì)量改善等方面的應(yīng)用，讓學(xué)生自行選題，自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，在學(xué)院的激光實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，完成小論文撰寫和提交。

4 結(jié)束語

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式起源于美國，在我國真正去推行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式還有很多問題有待解決，還需要更多的實(shí)際教學(xué)工作要做。

參考文獻(xiàn)：

【1】張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究【J】.遠(yuǎn)程教育雜志，2012，（4）：46-51.

第4篇：光學(xué)課程論文范文

關(guān)鍵詞光學(xué)；教學(xué)；改革

光學(xué)課程是物理學(xué)專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程之一，同時也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展、崛起的重要支柱。以激光為基礎(chǔ)的現(xiàn)代光學(xué)的知識，已經(jīng)滲透到日常生活中的眾多領(lǐng)域，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、能源、醫(yī)藥、信息等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。光學(xué)作為基礎(chǔ)性學(xué)科具有很強(qiáng)的學(xué)術(shù)性，同時，光學(xué)課程的知識覆蓋面廣，應(yīng)用性和可操作性也較強(qiáng)，它能夠較好地鍛煉學(xué)生的思維能力及理論與實(shí)際相結(jié)合的能力。而在傳統(tǒng)的光學(xué)課程教學(xué)中，存在著重理論輕實(shí)踐，理論與實(shí)際相脫離，缺乏創(chuàng)新，無法適應(yīng)社會及專業(yè)領(lǐng)域的需求等問題。如何培養(yǎng)不僅具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)，還具備較強(qiáng)工程應(yīng)用能力的光學(xué)類技術(shù)人才，是我們教學(xué)改革研究的重點(diǎn)問題。

1光學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

光學(xué)課程教學(xué)大綱計劃68學(xué)時，教材內(nèi)容分為干涉、衍射、幾何光學(xué)、光學(xué)儀器、偏振及現(xiàn)代光學(xué)部分[1-3]，內(nèi)容繁多，教學(xué)任務(wù)較重。因此，光學(xué)一直是一門教師難教、學(xué)生難學(xué)的課程。在教學(xué)過程中，通常更加強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識的理論性，而對知識的應(yīng)用性和工程性關(guān)注偏少，理論聯(lián)系實(shí)際顯得不足，教學(xué)中不自覺地存在“重理論和基礎(chǔ)，輕工程和應(yīng)用”的傾向，淡化了光學(xué)類課程本身擁有的強(qiáng)烈應(yīng)用和工程背景特性。另外，學(xué)生在大學(xué)階段參與實(shí)習(xí)實(shí)踐、接觸實(shí)際工程問題和公司企業(yè)的機(jī)會偏少，教學(xué)與光學(xué)元器件的工程設(shè)計及公司企業(yè)的要求聯(lián)系還不夠，存在明顯脫節(jié)現(xiàn)象。目前教學(xué)中教師的主導(dǎo)地位強(qiáng)，而學(xué)生的主體地位偏弱；第一課堂強(qiáng)，第二課堂弱；體現(xiàn)學(xué)生結(jié)合課本知識在“做中學(xué)”并培養(yǎng)自身實(shí)踐精神、工程意識和創(chuàng)新能力的活動空間不夠。

2光學(xué)課程改革的思考

光學(xué)課程有其自身的特點(diǎn)，與力學(xué)、熱學(xué)等學(xué)科之間的聯(lián)系不太緊密，自身的知識體系比較繁雜。在具體的教學(xué)改革與實(shí)踐中，主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等幾個方面著手。

2.1教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)內(nèi)容上，首先要優(yōu)選教材，認(rèn)真制訂教學(xué)計劃。教學(xué)中，既要注重講解光學(xué)課程中最基本的概念、理論，夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識，提高學(xué)生的理論水平，又要加強(qiáng)現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)，增加一些現(xiàn)代光學(xué)的前沿知識，了解光學(xué)發(fā)展的最新動態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生不斷拓寬視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)探索精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。例如，在講解幾何光學(xué)及光學(xué)儀器知識時，可以介紹海市蜃樓、掃描隧道顯微鏡。在講解光的干涉時，可以介紹相干探測技術(shù)、全息照相、光學(xué)薄膜等。在講解偏振現(xiàn)象時，可以介紹3D電影及偏振雷達(dá)探測技術(shù)等。讓學(xué)生體會光學(xué)知識在日常生活中應(yīng)用、發(fā)展及科學(xué)前景。另外，針對相關(guān)科學(xué)前沿知識，開展一些專題講座，讓同學(xué)們更深入地理解光學(xué)科技的發(fā)展，同時強(qiáng)化了基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。或讓學(xué)生課外查閱相關(guān)文獻(xiàn)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生探索欲望。積極搜集光學(xué)在日常生活中應(yīng)用的實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)相關(guān)理論知識，解釋日常生活中的光學(xué)現(xiàn)象，真正實(shí)現(xiàn)從生活走向物理，從物理走向社會。

2.2教學(xué)方法

在教學(xué)方法上，要注重重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解和掌握，注重分析思路和處理問題的方法。積極引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力。為了能夠在有限學(xué)時內(nèi)，盡可能多地講解現(xiàn)代光學(xué)的內(nèi)容，可以在課前布置相關(guān)的預(yù)習(xí)作業(yè)，既能節(jié)約課堂基礎(chǔ)教學(xué)的時間，又能鍛煉同學(xué)們的自學(xué)能力。在教學(xué)中，要求學(xué)生上課主動提問，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)及發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力[4]。教學(xué)中針對相關(guān)課題讓學(xué)生參與討論，在討論的過程中更透徹理解相關(guān)理論，并了解其應(yīng)用，變被動學(xué)習(xí)為主動探索。在傳統(tǒng)的理論教學(xué)基礎(chǔ)上，盡可能多地增加實(shí)踐教學(xué)的環(huán)節(jié)，改變教學(xué)觀念，以任務(wù)為驅(qū)動，明確從理論到實(shí)踐的具體操作過程，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐的能力[5]。實(shí)踐教學(xué)中要求學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研、撰寫小論文及動手制作相關(guān)光學(xué)儀器，解決一定難度的實(shí)際問題、培養(yǎng)自身創(chuàng)新精神、科研意識和綜合能力與素質(zhì)。例如，我們在教學(xué)中將學(xué)生分組，動手制作簡單光學(xué)器件，如望遠(yuǎn)鏡、放大鏡等，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動手能力及團(tuán)隊合作的精神。科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得教學(xué)方法的多樣性成為可能。在教學(xué)中，針對光學(xué)課程本身的廣泛應(yīng)用性和工程背景，可以有針對性地介紹一兩種國內(nèi)外優(yōu)秀光學(xué)設(shè)計軟件，如ZEMAX、OSLO等。其中ZEMAX可進(jìn)行光學(xué)組件設(shè)計與照明系統(tǒng)的照度分析，也可建立反射、折射、繞射等光學(xué)模型。該軟件還具備對光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、優(yōu)化、分析的功能。在光學(xué)課程第三章幾何光學(xué)部分，學(xué)完基礎(chǔ)知識后，給出一些利用設(shè)計軟件進(jìn)行相關(guān)光學(xué)課程中涉及的光學(xué)元器件和系統(tǒng)設(shè)計的典型實(shí)例，如望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)設(shè)計、8倍觀察鏡系統(tǒng)設(shè)計等。同時試著讓同學(xué)們分組利用該軟件進(jìn)行相關(guān)光學(xué)設(shè)計，從而既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又有效地培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計能力和綜合應(yīng)用知識的實(shí)踐能力。由于在光學(xué)課程的教學(xué)過程中，有些光學(xué)現(xiàn)象在日常生活中比較難于觀察[6]，比如干涉、衍射的現(xiàn)象，很多感性材料只能從課本圖片中獲得，比如干涉條紋、衍射條紋等。為了能夠使得同學(xué)們獲得較多的感性材料，我們在教學(xué)過程中，利用一些計算軟件，例如Matlab，將干涉、衍射現(xiàn)象通過程序模擬展示出來，這樣既給同學(xué)們提供了清晰的感性材料、直觀的物理圖像，也通過程序中相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)，讓同學(xué)們更加深入地理解光學(xué)知識中的相關(guān)規(guī)律。圖1為利用Matlab軟件編寫的分振幅干涉中牛頓環(huán)的干涉圖像，圖2為氫原子光柵光譜圖。物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。在教學(xué)過程中，改變理論與實(shí)驗(yàn)分開進(jìn)行的現(xiàn)狀，從教師指導(dǎo)演示實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生在實(shí)驗(yàn)室自主實(shí)驗(yàn)。設(shè)置相關(guān)開放性實(shí)驗(yàn)課題，讓學(xué)生分成實(shí)驗(yàn)小組，將學(xué)生自己的設(shè)計思想和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相結(jié)合，鼓勵學(xué)生自主創(chuàng)新，使課堂成為師生互動的場所。這樣，即有利于將枯燥、抽象的理論生動化、具體化，又有助于對基礎(chǔ)理論的深入理解及應(yīng)用，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和熱情，提高了教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)室也在不斷完善，力爭提供更好的資源，取得更好的教學(xué)效果。

2.3考核方式

教學(xué)考核中，擯棄一次考試決定最終成績的做法，將平時課堂表現(xiàn)和論文及動手制作部分納入最后成績測評，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程而非單一的最后考試結(jié)果。充分利用學(xué)院網(wǎng)絡(luò)資源，建立網(wǎng)上習(xí)題庫，建立有特色的個人主頁，并通過此與學(xué)生進(jìn)行定期的網(wǎng)上交流及作業(yè)的布置和批改。網(wǎng)上交流的方式可以更有效地與學(xué)生溝通，實(shí)時解決學(xué)生提出的相關(guān)問題，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

3結(jié)語

伴隨著科技的快速進(jìn)步，物理教學(xué)的手段也正在不斷更新。如何培養(yǎng)適應(yīng)新時展的光學(xué)專業(yè)人才，是我們教學(xué)改革的目標(biāo)和方向。通過以上教學(xué)改革的探討和在實(shí)際教學(xué)過程中的運(yùn)用，使得教學(xué)活動充滿了活力，極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探索的欲望，培養(yǎng)了學(xué)生自己動手實(shí)踐的能力及團(tuán)隊合作的精神，大大提高了教學(xué)效果。

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第5篇：光學(xué)課程論文范文

[摘要]以學(xué)生為主體的角度出發(fā)，根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果和多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)提出了基礎(chǔ)光學(xué)課程改革的幾點(diǎn)見解，第一、基礎(chǔ)光學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革的必要性及具體措施，第二、注重教學(xué)步驟的完整性，第三、注重教學(xué)方法的改革。  

 

引 言 

 

光學(xué)是高等院校物理專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是物理學(xué)中最古老的一門學(xué)科之一，同時也是一門年輕的學(xué)科，具有強(qiáng)大的生命力和不可估量的發(fā)展前途。光學(xué)對原子物理學(xué)的學(xué)習(xí)有極其重要的作用，而且光學(xué)是近代物理的生長點(diǎn)，量子論、狹義相對論都起源于光學(xué)。所以，學(xué)好光學(xué)無疑對相關(guān)課程的學(xué)習(xí)起著十分積極的作用。近年來有關(guān)光學(xué)課程的教學(xué)改革呼聲日益高漲，人們分別從不同的角度對光學(xué)的教學(xué)改革進(jìn)行著積極而有益的探索[1-6]。本文借助于羅洋城對北師大和韶關(guān)學(xué)院學(xué)生的問卷調(diào)查[6]，結(jié)合自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和他人的先進(jìn)成果，廣泛征集學(xué)生見解，對光學(xué)課程的改革進(jìn)行積極了的探索，提出了基礎(chǔ)光學(xué)課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)見解，供大家鑒借和分享。 

 

教學(xué)內(nèi)容的選取 

 

現(xiàn)流行的光學(xué)教材，對幾何光學(xué)和波動光學(xué)的基本理論的講解是詳細(xì)的，完善的，但也存在不少問題，主要表現(xiàn)在：第一，幾何光學(xué)的內(nèi)容占的篇幅過大，以華東師大姚啟鈞編的《光學(xué)教程》為例[7]，僅幾何光學(xué)的基本原理這一章，公式大大小小就有45個，有些問題中學(xué)已經(jīng)講過，沒有必要重復(fù)講授。適當(dāng)精簡幾何光學(xué)內(nèi)容，使內(nèi)容在滿足系統(tǒng)化、條理化的基礎(chǔ)上做出合理的取舍。第二，光的量子性部分的歷史，如“紫外災(zāi)難”和“兩朵烏云”等故事完全可以放到物理學(xué)史中去講授。第三，現(xiàn)代光學(xué)部分涉及面較廣，學(xué)科的內(nèi)容非常豐富，學(xué)科體系十分龐大，而光學(xué)課程的學(xué)時有限，所以現(xiàn)代光學(xué)部分則應(yīng)該單獨(dú)羅列出去，建議在大三再開設(shè)現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ)，滿足學(xué)生的求知欲和飛速發(fā)展的光學(xué)科技?；A(chǔ)光學(xué)部分在講授時應(yīng)該適當(dāng)融入前沿科技內(nèi)容，避免單純概念的枯燥,使教學(xué)別具一格,既深化了概念,同時將光學(xué)基本原理與其在科技前沿中的應(yīng)用結(jié)合起來，大大深化了基本原理教學(xué),開闊了視野，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性，激發(fā)求知欲和探索物理奧妙的精神，同時也增加了課程的魅力。但是，在講授前沿科技與古老光學(xué)原理的結(jié)合時一定要注意突出光學(xué)基本原理的描述,達(dá)到用科技前沿實(shí)例講授并深化課程基本概念和基本原理的教學(xué)目的。同時，基礎(chǔ)光學(xué)部分在講授時還要注重課程內(nèi)容的條理化，雖然波動光學(xué)和幾何光學(xué)看似聯(lián)系不十分緊密，但是至始至終都離不開兩個概念就是光程和相位差，所以在整個基礎(chǔ)光學(xué)部分的教學(xué)中要始終貫穿這兩個基本概念使教學(xué)內(nèi)容渾然一體。 

 

注重教學(xué)步驟的完整性 

 

注重教學(xué)步驟的完整性有力的保證了教學(xué)質(zhì)量。課堂教學(xué)是學(xué)生獲得知識的重要途徑，由于教學(xué)體制特點(diǎn)，很多學(xué)生依賴于課堂，所以確保課堂教學(xué)效果是教學(xué)中的非常重要的一個環(huán)節(jié)。除了借助于現(xiàn)代化教學(xué)手段提高教學(xué)效果外，從內(nèi)容的選取和語言描述上需下足功夫，充分地把教師的個人魅力展現(xiàn)出來，并且把這種魅力融入到教學(xué)中，以提高課堂教學(xué)效率。作業(yè)批改是課堂教學(xué)的延伸，它是發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的重要途徑，通過對作業(yè)細(xì)致批改幾乎可以了解每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和學(xué)習(xí)狀態(tài)。課后答疑是課堂教學(xué)的重要輔助形式,也是教學(xué)過程中的有機(jī)組成部分。此外，光學(xué)和其它物理學(xué)學(xué)科一樣是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，許多物理知識都是通過觀察實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過認(rèn)真的思索總結(jié)出來的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅僅是學(xué)生動手的過程，更是動腦思維的過程。注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅、認(rèn)真、端正的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，獲得一些感性認(rèn)識，經(jīng)過進(jìn)一步引導(dǎo)使感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識，為光學(xué)課程的學(xué)習(xí)起到積極的作用。值得一提的是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占比重過大[8]，大學(xué)階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該不只是“驗(yàn)證”，通過增加一些設(shè)計性實(shí)驗(yàn)以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。 

注重教學(xué)方法的現(xiàn)代化 

 

現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段的發(fā)展和應(yīng)用提高了單位學(xué)時的信息量,多媒體技術(shù)中實(shí)例分析和動畫演示激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然而我們在運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段教學(xué)過程中,還是遇到了許多新問題,如過多依賴于ppt教學(xué)，以至于學(xué)生感覺象放電影一樣，條理性、邏輯性和系統(tǒng)性體現(xiàn)不到位。所以,我們還要不斷探索新的教學(xué)方法和技巧,從而使現(xiàn)代化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段得以更充分地發(fā)揮作用。此外，加強(qiáng)與國內(nèi)兄弟院校的了解和交流,使我們能夠開闊眼界，增加知識，有效提高我們的教學(xué)質(zhì)量。最好能夠讓教師走出去,同時也能把相關(guān)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的人事請進(jìn)來,借鑒和學(xué)習(xí)兄弟院校光學(xué)教學(xué)改革和發(fā)展的成功經(jīng)驗(yàn)?？傊?在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，大學(xué)階段的學(xué)習(xí)是很多人接受系統(tǒng)學(xué)習(xí)的最后一站，基礎(chǔ)光學(xué)課程的學(xué)習(xí)對今后的學(xué)習(xí)起著非常重要的作用。所以在教學(xué)中要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)步驟、教學(xué)方法等方面完善教學(xué)過程,強(qiáng)化基礎(chǔ)教育，緊跟現(xiàn)代科技發(fā)展步伐,積極大膽地嘗試現(xiàn)代科技教學(xué)手段，探索新的教學(xué)方法，使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動轉(zhuǎn)為主動，為今后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。 

 

參考文獻(xiàn)： 

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第6篇：光學(xué)課程論文范文

作者：鄒林兒，范定環(huán)，傅繼武，沈云

關(guān)鍵詞：專業(yè)光學(xué)軟件，光學(xué)工程類專業(yè)，課程教學(xué)，教學(xué)模式

中圖分類號：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2014）12（c）-0127-02

光學(xué)工程類專業(yè)是以光學(xué)、應(yīng)用光學(xué)、量子光學(xué)、非線性光學(xué)、激光技術(shù)和光電子學(xué)等為理論基礎(chǔ)，結(jié)合物理電子與微電子學(xué)、固體物理學(xué)、計算機(jī)技術(shù)以及信息與通信工程等的一門綜合性強(qiáng)專業(yè)[1]。近年來，隨光電信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，該專業(yè)類的人才需求增多，就如何辦好該類專業(yè)，以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求，是許多高校乃至整個國家需要解決的課題[2]。其中，專業(yè)光學(xué)軟件課程是光學(xué)工程類專業(yè)教學(xué)的重要組成部分。學(xué)生掌握一至二門專業(yè)光學(xué)軟件，利于提高專業(yè)知識與實(shí)際應(yīng)用的綜合運(yùn)用水平，助于增強(qiáng)就業(yè)競爭力，更為重要的是將來相關(guān)專業(yè)工作的必備技能之一。專業(yè)光學(xué)軟件依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域大致可分為：以經(jīng)典光學(xué)和現(xiàn)代光學(xué)為基本原理的應(yīng)用在各種光學(xué)儀器或儀器系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計類軟件[3]，目前它們主要有ZEMAX、CODEV、ASAP和OSLO等光學(xué)設(shè)計軟件；以導(dǎo)波光學(xué)和光通信為理論的應(yīng)用在光通信領(lǐng)域的器件或系統(tǒng)仿真設(shè)計的光通信類軟件[4]，如OptiBPM、Beamprop等光波導(dǎo)設(shè)計軟件，以及OptiSystem等光通信系統(tǒng)仿真軟件；另外，其它一些計算軟件也可以用在光學(xué)方面的，如Matlab在光信息處理中的應(yīng)用[5]。

專業(yè)光學(xué)軟件的教學(xué)相對光學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)（特別是涉及到昂貴專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備），要求的技術(shù)起點(diǎn)低，且能更快地讓學(xué)生接觸到實(shí)際應(yīng)用課題。我們在專業(yè)光學(xué)軟件實(shí)踐教學(xué)過程中，強(qiáng)調(diào)基于光學(xué)專業(yè)知識的是邏輯分析和編程訓(xùn)練的結(jié)合，提高了學(xué)生的光學(xué)設(shè)計能力。結(jié)合近幾年的專業(yè)光學(xué)軟件教學(xué)研究和實(shí)踐，我們從專業(yè)課程體系設(shè)計、課程教學(xué)方法、學(xué)生學(xué)習(xí)要求以及考核等幾方面進(jìn)行探討[6-9]。

1教學(xué)課程體系設(shè)計

1.1專業(yè)理論知識與專業(yè)軟件教學(xué)有機(jī)銜接和融合

專業(yè)光學(xué)軟件的運(yùn)用需要很強(qiáng)專業(yè)理論知識，一般面向于光信息科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)（現(xiàn)歸類為光電信息科學(xué)與工程）和光學(xué)、光學(xué)工程研究生專業(yè)。如ZEMAX光學(xué)設(shè)計軟件，其理論基礎(chǔ)為光學(xué)設(shè)計的基礎(chǔ)知識和像差理論。軟件中的專業(yè)名詞如物面、像面、高斯面等，和計算方法如實(shí)際光線計算、近軸光線計算，以及設(shè)計時的整體思路和流程等知識點(diǎn)都需要在專業(yè)理論課中掌握。因此，專業(yè)理論知識和專業(yè)軟件課程之間的銜接很重要。它們之間如缺乏有機(jī)聯(lián)系，在專業(yè)軟件課程教學(xué)時，學(xué)生學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量下降，同時教師教學(xué)辛苦，整個課程進(jìn)展慢。在我們的課程體系安排中，《工程光學(xué)》、《幾何光學(xué)》或《應(yīng)用光學(xué)》之類課程放置在大學(xué)二年級第一學(xué)期，以之為基礎(chǔ)的專業(yè)軟件教學(xué)，如ZEMAX之類的光學(xué)設(shè)計軟件課程，放在隨后的大學(xué)二年級第二學(xué)期。作為更高級的專業(yè)理論課程《導(dǎo)波光學(xué)》、《光通信原理》、《光波導(dǎo)理論與技術(shù)》等之類課程設(shè)置在大學(xué)三年級第二學(xué)期，隨后接下來的學(xué)期開設(shè)光波導(dǎo)設(shè)計或光通信系統(tǒng)仿真等相關(guān)專業(yè)軟件教學(xué)課程（可選修），如OptiBPM、OptiSystem等軟件。同時在學(xué)習(xí)專業(yè)軟件期間還可以安排些系統(tǒng)仿真中涉及到知識點(diǎn)的課程，如涉及到電光調(diào)制、四波混頻效應(yīng)等的《非線性光學(xué)》課程，涉及到光學(xué)透過率或反射率的《薄膜光學(xué)》課程等，這樣有利于這些特殊知識點(diǎn)和軟件教學(xué)學(xué)習(xí)有機(jī)融合。采用這樣的安排和緊密的時間間隔，使得學(xué)生在軟件學(xué)習(xí)中，不至于忘記前面學(xué)習(xí)過的理論知識。同時在軟件教學(xué)中，結(jié)合實(shí)例，將專業(yè)理論知識和軟件應(yīng)用聯(lián)系起來，提高了學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，學(xué)會如何分析問題和解決問題，加深對專業(yè)知識的理解和認(rèn)識，從而更好地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件解決問題。

1.2強(qiáng)化專業(yè)訓(xùn)練

現(xiàn)在許多學(xué)校施行三學(xué)期制，我們試點(diǎn)把專業(yè)光學(xué)軟件學(xué)習(xí)作為實(shí)踐設(shè)計類集中放在暑假期間（第三學(xué)期）進(jìn)行專業(yè)系統(tǒng)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，專門作為一項(xiàng)專業(yè)技能課程傳授給學(xué)生。專業(yè)光學(xué)軟件課程教學(xué)結(jié)束后，軟件的實(shí)際運(yùn)用也是實(shí)踐環(huán)節(jié)重要的一步，可以在學(xué)生相關(guān)實(shí)習(xí)企業(yè)環(huán)節(jié)或教師指導(dǎo)的畢業(yè)論文設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)，例如讓學(xué)生協(xié)助參與到實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計或項(xiàng)目中，了解產(chǎn)品從產(chǎn)品設(shè)計或項(xiàng)目的一系列過程。這些將為學(xué)生今后在企業(yè)科研一線從事光學(xué)工程類專業(yè)工作起著積極作用，加快學(xué)生把專業(yè)知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用的過程。

2教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方式的改進(jìn)

2.1以實(shí)例為教學(xué)主線、結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的專業(yè)光學(xué)軟件課程教學(xué)方法

傳統(tǒng)軟件教學(xué)方法一般是先介紹菜單的各項(xiàng)功能，然后逐步展開軟件操作步驟等，這菜單式的教學(xué)方法已不適宜專業(yè)軟件教學(xué)了。專業(yè)光學(xué)軟件不是大眾化軟件，教學(xué)目的不應(yīng)停留在軟件操作熟練程度上，而是通過教學(xué)方法應(yīng)把握學(xué)習(xí)軟件的內(nèi)涵“如何運(yùn)用軟件分析問題和解決問題”。在專業(yè)光學(xué)軟件教學(xué)過程中，我們提出以實(shí)例教學(xué)為主體，從整體設(shè)計思路上把握，而對于少量的基本軟件操作串插到實(shí)例中講解。

以ZEMAX光學(xué)設(shè)計軟件為例，需設(shè)計一雙膠合透鏡，對于632.8nm波長的光，其焦距為100mm，相對孔徑為1：5，而波像差小于λ/4。在這個實(shí)例中，對于初學(xué)者來講，這些內(nèi)容基本上包括整個光學(xué)設(shè)計所需要的教學(xué)內(nèi)容（如透鏡模型或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)建立、光線追跡、波前分布、像質(zhì)評價分析等）以及設(shè)計思路和流程。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)貫穿整個設(shè)計目標(biāo)是一個等效焦距（總光焦度倒數(shù)）為定值的光組，著重把握如何合理分配兩個透鏡的光焦度為設(shè)計思路。當(dāng)涉及到構(gòu)建透鏡模型時，教師引導(dǎo)學(xué)生如何在軟件中操作如參數(shù)設(shè)置和模型顯示，并改變不同結(jié)構(gòu)參數(shù)觀察模型變化。當(dāng)實(shí)現(xiàn)光傳輸時，重點(diǎn)講解光線密度概念和物理意義等，以及光線在軟件中追跡算法，串插地講如何設(shè)置光線密度和工作光波長等操作。當(dāng)講到成像質(zhì)量分析時，講解波前的物理意義，和衡量成像質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)或判據(jù)，以及一般有哪些評價函數(shù)等，重點(diǎn)應(yīng)放在如何分析成像質(zhì)量。最后，談到軟件自動優(yōu)化設(shè)計時，主要講解如何設(shè)計優(yōu)化函數(shù)，了解像差自動平衡的方法和有關(guān)問題，來提高成像質(zhì)量，對這個理解和領(lǐng)悟是學(xué)生以后逐步走向更高層次的光學(xué)設(shè)計關(guān)鍵。通過實(shí)例教學(xué)，一方面讓學(xué)生體會到專業(yè)軟件與應(yīng)用緊密結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的課堂參與度。更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的光學(xué)設(shè)計整體思路，結(jié)合專業(yè)知識訓(xùn)練如何分析問題和解決問題，提高綜合應(yīng)用專業(yè)軟件能力。

同時，教師對實(shí)例的篩選，要具有經(jīng)典性和適宜的難易度。我們知道專業(yè)光學(xué)軟件功能強(qiáng)大，涉及面廣，如ZEMAX光學(xué)設(shè)計軟件大致包括照明和成像兩個范圍。在專業(yè)光學(xué)軟件的學(xué)習(xí)訓(xùn)練中一般分為初級、中級、高級三個層次。在中、高級層次訓(xùn)練中是針對特定設(shè)計目標(biāo)，比如照相鏡頭設(shè)計、光譜儀系統(tǒng)的設(shè)計等，在這里需要更高級光學(xué)專業(yè)知識，如《高等光學(xué)》、《傅里葉光學(xué)》等。因此，教師在教學(xué)過程中針對不同學(xué)生層次，要把握教學(xué)難度和深度。

2.2堅持課前專業(yè)知識鞏固，課堂學(xué)習(xí)討論，課后上機(jī)復(fù)習(xí)的學(xué)習(xí)方式

專業(yè)光學(xué)軟件里面涉及到許多專業(yè)名詞，對它們準(zhǔn)確理解，利于參數(shù)設(shè)置時有清晰的物理意義。這些專業(yè)名詞的知識來自前期專業(yè)理論課程，需要學(xué)生課前自主鞏固、查閱資料，比如軟件中的有效焦距、波前、像差、評價函數(shù)等專業(yè)名詞。在課程上，以實(shí)例討論為主，學(xué)會分析問題和解決問題。以ZEMAX光學(xué)設(shè)計軟件為例，可以討論影響像差的因素是哪些，如何通過調(diào)整孔徑光闌位置改善像差，以及在設(shè)計中如何平衡和分配各類像差等問題。通過實(shí)例講解和討論的學(xué)習(xí)方式，除了在課堂上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和興趣外，還加強(qiáng)對專業(yè)知識綜合理解和提高應(yīng)用軟件解決問題的能力。課后布置學(xué)生上機(jī)復(fù)習(xí)，一是讓學(xué)生消化課程上的知識，進(jìn)一步嘗試解決實(shí)例中出現(xiàn)各種情形；二是提高學(xué)生對軟件使用熟練程度。這種學(xué)習(xí)方式讓學(xué)生從被動式的課堂聽課、上機(jī)練習(xí)，改變?yōu)橹鲃有缘恼n堂學(xué)習(xí)討論，課后自主復(fù)習(xí)和鞏固光學(xué)軟件應(yīng)用思路，鼓勵學(xué)生嘗試新的設(shè)計方案。對教師而言，一是讓學(xué)生認(rèn)識到專業(yè)軟件課程學(xué)習(xí)的重要性和優(yōu)勢，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，是主動性學(xué)習(xí)方法的前提；二是引導(dǎo)課程討論由淺入深，抱磚引玉。近幾年來實(shí)踐教學(xué)反饋，低年級學(xué)生意識到專業(yè)光學(xué)軟件學(xué)習(xí)是光學(xué)理論知識與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以及在就業(yè)方面占據(jù)較大優(yōu)勢，這已經(jīng)形成學(xué)生的共識，起著良性循環(huán)作用，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)軟件積極性。

3采用多樣靈活有效的考核評價方式

專業(yè)光學(xué)軟件課程有著自身的內(nèi)容特點(diǎn)和教學(xué)規(guī)律，僅僅采用傳統(tǒng)的筆試、上機(jī)考試的考核方式是不能很好適應(yīng)專業(yè)光學(xué)軟件教學(xué)考核要求。專業(yè)光學(xué)軟件課程的教學(xué)目的是不僅僅讓學(xué)生熟練使用軟件，更為主要的是能結(jié)合專業(yè)知識應(yīng)用軟件進(jìn)行光學(xué)項(xiàng)目分析和設(shè)計。因此，專業(yè)光學(xué)軟件課程的考察就是評價學(xué)生的專業(yè)知識綜合運(yùn)用與分析能力，包括專業(yè)知識的理解、項(xiàng)目的分析和解決能力、計算編程水平等幾方面綜合素質(zhì)表現(xiàn)?；诖?，我們在教學(xué)過程中采取多樣靈活有效的考核方式。

（1）小作業(yè)。平時主要考察學(xué)生對專業(yè)光學(xué)軟件的操作能力和專業(yè)知識的理解與應(yīng)用。這通過課后布置小作業(yè)來考察學(xué)生平時對知識點(diǎn)掌握情況，同時還兼顧知識小結(jié)的復(fù)習(xí)和鞏固。

（2）小組課題。學(xué)期快結(jié)束時，提前三至四周時間，分小組布置不同課題（或項(xiàng)目），如設(shè)計光學(xué)鏡頭（廣角、微焦距鏡頭等）、光波導(dǎo)器件等。在規(guī)定時間內(nèi)，讓小組學(xué)生自主討論，查閱資料，最后形成項(xiàng)目文檔，提交設(shè)計報告。這種考核方式，對個別基礎(chǔ)差的學(xué)生實(shí)現(xiàn)起來有一定難度，但通過小組成員合理搭配（平常成績好的帶動成績較差的），這不僅提高整體學(xué)生的專業(yè)水平，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生個人能力，如溝通、管理、創(chuàng)新、團(tuán)隊協(xié)作與領(lǐng)導(dǎo)等。

還要強(qiáng)調(diào)的是，教師在最后考核結(jié)束時，給予學(xué)生提交的項(xiàng)目報告進(jìn)行點(diǎn)評，應(yīng)重點(diǎn)評價學(xué)生的思維過程，同時幫助學(xué)生得到合理的答案，使得對學(xué)生的考核成為課堂教學(xué)的延伸。

4實(shí)踐教學(xué)中相關(guān)問題思考

目前專業(yè)光學(xué)軟件實(shí)踐教學(xué)表明，上述措施的實(shí)施，在教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生受歡迎度方面有很大提高。但仍存在一些更高層次的問題，值得思考與進(jìn)一步完善。

第7篇：光學(xué)課程論文范文

關(guān)鍵詞：強(qiáng)化培訓(xùn)；光學(xué)工程；虛擬儀器

中圖分類號：G642.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671―1580（2014）01―0046―03

一、引言

碩士研究生教育是我國教育體系中培養(yǎng)高層次人才的重要環(huán)節(jié)，肩負(fù)著培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新性人才的重任，對于提高我國綜合實(shí)力和實(shí)現(xiàn)民族復(fù)興有著至關(guān)重要的影響。我國碩士研究生教育經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面有了長足進(jìn)步，取得了斐然的成績，培養(yǎng)了大批優(yōu)秀專業(yè)人才。碩士研究生教育是由基礎(chǔ)課程教學(xué)、課程考核、社會實(shí)踐和學(xué)位論文等諸多環(huán)節(jié)組成的一個縝密、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R架構(gòu)和體系，它直接服務(wù)于研究生培養(yǎng)目標(biāo)。為了提升碩士研究生培養(yǎng)質(zhì)量，各研究生培養(yǎng)單位采取優(yōu)化頂層設(shè)計、深化教學(xué)內(nèi)容改革、豐富教學(xué)方法和強(qiáng)化學(xué)位論文研究等多種手段。

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)為推進(jìn)研究生培育機(jī)制創(chuàng)新，深化教學(xué)模式改革，促進(jìn)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)啟動了“碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)計劃”。計劃以滿足“拔尖創(chuàng)新人才成長需求，以夯實(shí)數(shù)理基礎(chǔ)，培養(yǎng)實(shí)踐技能，提升外語水平，拓展學(xué)術(shù)視野，強(qiáng)化創(chuàng)新能力”為主要著眼點(diǎn)，進(jìn)行專題性強(qiáng)化培養(yǎng)，為拔尖創(chuàng)新人才脫穎而出奠定基礎(chǔ)。本論文以主要面向光學(xué)工程專業(yè)碩士研究生的《虛擬光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》強(qiáng)化培訓(xùn)課程建設(shè)實(shí)踐為例，從碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程設(shè)立的必要性、教學(xué)內(nèi)容選擇和教學(xué)過程應(yīng)注意問題等幾個方面探索碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程建設(shè)。

二、碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程設(shè)立的必要性

多年來，國內(nèi)研究生培養(yǎng)單位對碩士研究生課程教育進(jìn)行了有益的創(chuàng)新和改革，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式方面取得了巨大的進(jìn)步，但是仍然存在一些不足。首先，碩士研究生課程學(xué)習(xí)中知識性課程仍偏多，實(shí)踐性課程偏少。我校光學(xué)工程一級學(xué)科碩士研究生培養(yǎng)方案中課程學(xué)習(xí)要求24個學(xué)分，其中實(shí)驗(yàn)課程僅3個學(xué)分，可選的課程也只有2門。這導(dǎo)致一般碩士研究生在專業(yè)實(shí)踐能力上培訓(xùn)不足，在進(jìn)入課題研究時，對專業(yè)研究所需的重要手段、實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)技術(shù)掌握不夠，致使部分研究生課題開展前期進(jìn)展緩慢。其次，課程設(shè)置普遍性較強(qiáng)，針對性不夠。近年來，國內(nèi)研究生培養(yǎng)單位鼓勵跨學(xué)科人才培養(yǎng)，碩士研究生的來源比本科生和博士生都要復(fù)雜，學(xué)生經(jīng)歷也千差萬別。有些學(xué)生在本科階段即經(jīng)過了創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練，動手能力較強(qiáng)，而有些學(xué)生則完全沒有基礎(chǔ)?？鐚I(yè)報考學(xué)員對本專業(yè)知識了解較少，部分導(dǎo)師會要求學(xué)生選修部分本科生課程來彌補(bǔ)專業(yè)知識的缺失。面對不同知識結(jié)構(gòu)和能力層次的生源，我們?nèi)狈σ虿氖┙痰慕虒W(xué)內(nèi)容和方案設(shè)計。第三，教學(xué)內(nèi)容與前沿技術(shù)脫節(jié)。碩士研究生課程內(nèi)容以基礎(chǔ)專業(yè)知識為主，雖然有部分涉及學(xué)科前沿的800級課程，但多為介紹性質(zhì)，而相應(yīng)的研究手段、測試技術(shù)以及實(shí)驗(yàn)方法幾乎沒有涉及。碩士研究生了解和掌握的學(xué)科研究技術(shù)與實(shí)驗(yàn)室實(shí)際使用的技術(shù)存在較大差別。

產(chǎn)生以上不足的主要原因是：現(xiàn)有課程體系靈活性不足，培養(yǎng)方案與教學(xué)內(nèi)容改革通常要求一定的穩(wěn)定性，改革還具有一定的周期性，因此最新的學(xué)科發(fā)展成果不可能及時在教學(xué)中得到體現(xiàn)；其次，研究生進(jìn)入課題后的研究方向比較分散，不是所有學(xué)員都對某方面技術(shù)感興趣，組織開課比較困難；另外，最新的科學(xué)儀器和實(shí)驗(yàn)技術(shù)通常價格昂貴、數(shù)量有限，科研工作安排也非常繁重，科研人員一般不愿將其投入到教學(xué)中去。

但是我校碩士研究生的研究課題通常以教研室當(dāng)前項(xiàng)目為依托，一般要應(yīng)用到最新的實(shí)驗(yàn)儀器、測試手段和研究方法。而這些學(xué)員又沒有得到培訓(xùn)，這就造成了課程學(xué)習(xí)與課題研究之間的脫節(jié)。學(xué)員需要較長時間，通過邊干邊學(xué)的形式逐步掌握。但是這種方法的不足是培訓(xùn)效率低，學(xué)員進(jìn)入角色慢，加之碩士研究生課題研究時間有限，在掌握專門技術(shù)后用于真正課題研究的時間就不足了。我們調(diào)研了英國南安普頓大學(xué)的光電研究中心和加拿大渥太華大學(xué)的物理系對研究生的培養(yǎng)情況，發(fā)現(xiàn)他們研究生跨學(xué)科的現(xiàn)象較為普遍，但是不少跨學(xué)科研究生可以在較短的時間內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立研究，并取得較好的成績，這與他們在研究生入學(xué)后的專題技術(shù)培訓(xùn)有關(guān)。他們采取的措施是針對研究生課題研究中可能用到的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和科學(xué)儀器，結(jié)合前沿研究內(nèi)容開展集中培訓(xùn)。該培訓(xùn)既可以讓學(xué)員在短時間內(nèi)對研究室的研究內(nèi)容有一個深入了解，又可掌握最新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和科學(xué)儀器。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅可以對以往知識進(jìn)行復(fù)習(xí)整理，更重要的是可以學(xué)習(xí)如何將所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)踐中去解決問題，同時對知識的了解更加深刻，因此學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高。

三、碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計及案例分析

1.基礎(chǔ)性

強(qiáng)化培訓(xùn)課程雖然是一種專題培訓(xùn)，但目標(biāo)是針對特定學(xué)生群體的能力培養(yǎng)，而不僅僅是教一些具體的技巧。同時為了擴(kuò)大收益面，應(yīng)盡量選擇適合面更廣的教學(xué)內(nèi)容。我們在《虛擬光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程內(nèi)容選擇過程中，通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，雖然我們光學(xué)工程的學(xué)員在本科階段都學(xué)習(xí)過c、fortran等編程語言，但不少學(xué)員從來沒有利用這些語言解決一個實(shí)踐問題。究其原因是因?yàn)檫@些語言與硬件結(jié)合困難，例如在實(shí)際工作中學(xué)員往往會選用單片機(jī)、DSP或FPGA來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制，完成這一任務(wù)需經(jīng)歷硬件知識學(xué)習(xí)、電路制作及軟件編程等幾個階段，同時要開發(fā)硬件，導(dǎo)致開發(fā)周期長，甚至?xí)尣糠謱W(xué)員望而卻步。虛擬儀器技術(shù)是利用高性能的模塊化硬件結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應(yīng)用。LabVIEW是集成高效軟件和模塊化硬件的開發(fā)平臺，可以充分發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)和開發(fā)時間短的優(yōu)勢。碩士研究生如果掌握了基于LabVIEW的虛擬儀器技術(shù)，配合必要的硬件模塊，對于完成課題研究將會有很大幫助。因此，我們選擇基于LabVIEW的虛擬儀器技術(shù)作為強(qiáng)化培訓(xùn)課程的基礎(chǔ)內(nèi)容，并以此為基礎(chǔ)開展專業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器和測量技術(shù)的教學(xué)工作。

2.實(shí)踐性

在目前，我國研究生教育的教學(xué)方式主要以課堂授課為主，多認(rèn)同性而缺乏創(chuàng)造性。分析原因，除了長期“單向灌輸式”教育方式的慣性外，硬件制約也是非常重要的因素。一方面研究生專業(yè)方向多，實(shí)驗(yàn)儀器要求多樣，使得配備實(shí)驗(yàn)設(shè)備困難。加之儀器設(shè)備更新速度較快，易使實(shí)驗(yàn)設(shè)備過時。另一方面，這些年碩士研究生招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，使得實(shí)驗(yàn)條件更難滿足需求，最終導(dǎo)致碩士研究生教學(xué)的實(shí)踐性較差?！短摂M光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》強(qiáng)化培訓(xùn)課程的目的就是要培養(yǎng)碩士研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，為開展研究生課題研究奠定技術(shù)基礎(chǔ)，因此非常重視實(shí)踐性，要求每次課都有操作或練習(xí)內(nèi)容。利用虛擬儀器技術(shù)的模塊化硬件可以大大降低學(xué)生實(shí)踐操作所需的成本，縮短實(shí)驗(yàn)的時間。在講授數(shù)據(jù)采集技術(shù)時，我們購置了一批NI公司的MyDAQ多功能數(shù)據(jù)采集卡，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室已有數(shù)據(jù)采集設(shè)備，保證上課的學(xué)生都可以動手操作，甚至可以把設(shè)備帶回去繼續(xù)練習(xí)。在儀器控制與遠(yuǎn)程通訊教學(xué)過程中，我們?yōu)閷W(xué)員筆記本電腦配備了USB轉(zhuǎn)RS232數(shù)據(jù)線，使學(xué)員不僅可以相互之間進(jìn)行串口通訊，還可以帶回實(shí)驗(yàn)室對光電儀器進(jìn)行通訊和遠(yuǎn)程控制練習(xí)。

3.針對性

針對性是強(qiáng)化培訓(xùn)課程的重要指標(biāo)。強(qiáng)化培訓(xùn)課程教授的內(nèi)容應(yīng)該是針對傳統(tǒng)課題教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)、研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力方面的短板進(jìn)行有益的加強(qiáng)。我校光學(xué)工程碩士研究生在計算機(jī)測試應(yīng)用能力方面存在不足，一般學(xué)員只能利用計算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬或數(shù)據(jù)處理，但是不會用計算機(jī)進(jìn)行信號采集、信號處理和設(shè)備控制?！短摂M光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》強(qiáng)化培訓(xùn)課程主要針對碩士研究生計算機(jī)測試應(yīng)用能力不足，利用虛擬儀器技術(shù)，并結(jié)合典型光電測試系統(tǒng)開展信號采集、數(shù)據(jù)處理和儀器遠(yuǎn)程控制方面的培訓(xùn)。

4.前沿性

我國研究生教育非常注重前沿性，一方面要求課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)計上與時俱進(jìn)，另外開設(shè)專門課程介紹學(xué)科前沿技術(shù)。但是，一般課程教學(xué)以前沿技術(shù)理論介紹為主，對最新的實(shí)驗(yàn)儀器、測試手段和研究方法涉及較少。不少碩士研究生會感覺當(dāng)前科技很先進(jìn)，但是自己掌握的手段很落后，很難完成課題研究。其實(shí)，我校光學(xué)工程學(xué)科通過985和211項(xiàng)目的支持，已經(jīng)建成了非?，F(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室，各種先進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器已頻繁地在科研中得以應(yīng)用，《虛擬光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》強(qiáng)化培訓(xùn)課程的一項(xiàng)重要任務(wù)就是向?qū)W員介紹一些常用先進(jìn)光電儀器的操作和應(yīng)用。

四、《虛擬光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程實(shí)施

1.招收確實(shí)需要的學(xué)員

強(qiáng)化培訓(xùn)課程是面向各個學(xué)科方向的有特定需求的學(xué)員開設(shè)的專題選修課，目的是提升他們的創(chuàng)新實(shí)踐能力，尤其是在課題研究中所需的能力的提升。比如，生物學(xué)方面的學(xué)生希望采用光學(xué)的方法進(jìn)行相關(guān)課題研究，這種強(qiáng)化培訓(xùn)課程對他們是十分有益的。因此，我們采取廣泛宣傳和導(dǎo)師推薦相結(jié)合的方式進(jìn)行招生。我們通過宣傳讓學(xué)員和導(dǎo)師準(zhǔn)確地知道本強(qiáng)化培訓(xùn)課程的定位和教學(xué)內(nèi)容，學(xué)員根據(jù)自己能力提升或課題研究需要，并經(jīng)導(dǎo)師同意后申請報名。通過這種形式，基本保證學(xué)員都是帶著目的來學(xué)的，不要浪費(fèi)學(xué)員自己的時間和寶貴的教學(xué)資源。

2.實(shí)踐環(huán)節(jié)成為課程主題

強(qiáng)化培訓(xùn)課程是針對碩士研究生某方向能力的專題培訓(xùn)，目的是要在有限的時間內(nèi)使學(xué)員的實(shí)踐能力得以提升，并具備在后續(xù)課題研究中應(yīng)用的能力，因此實(shí)踐性尤為重要。《虛擬光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》課程的主要目的是使學(xué)員掌握光學(xué)工程相關(guān)研究中的數(shù)據(jù)采集、儀器控制、基本信號處理和簡單控制反饋方法，因此每次課我們都安排了課堂練習(xí)。比如在數(shù)據(jù)采集教學(xué)過程中，我們配備了數(shù)據(jù)采集卡給學(xué)員，讓他們在課堂上對實(shí)際信號進(jìn)行采集；在儀器控制教學(xué)過程中，我們利用USB轉(zhuǎn)RS232數(shù)據(jù)線，讓學(xué)員實(shí)現(xiàn)相互之間的計算機(jī)通訊和與多種光電儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。最后我們還設(shè)計了光纖邁克爾遜干涉儀，要求學(xué)員利用學(xué)習(xí)的知識實(shí)現(xiàn)信號調(diào)制、數(shù)據(jù)采集、信號處理和報告生成完整過程，充分體驗(yàn)科研實(shí)踐的全過程。

3.解決學(xué)員的實(shí)際問題，提高學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性

虛擬儀器技術(shù)不僅具有強(qiáng)大的功能，而且具有巨大的靈活性，可以解決碩士研究生課題研究中的絕大部分問題。如果一門課程可以解決學(xué)員在實(shí)際工作中遇到的問題，將極大地提高學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性，并能引發(fā)學(xué)員探索鉆研的興趣。因此，我們在開課初期就對學(xué)員征集科研過程中的工程問題，通過對問題的整理，我們提煉出典型案例，并給出初步解決方案，在課堂上進(jìn)行分析，讓學(xué)員知道哪些課程內(nèi)容可以解決相應(yīng)問題。比如，有學(xué)員提出多光路大功率激光泵浦的安全監(jiān)測問題，我們設(shè)計了用NI6251對32路溫度傳感器進(jìn)行同步采樣，通過LabVIEW平臺進(jìn)行信號處理，并用電腦內(nèi)部音頻輸出設(shè)備發(fā)出報警信號的方案。還有同學(xué)提出如何對飛秒激光器相位補(bǔ)償單元進(jìn)行控制的問題，結(jié)合系統(tǒng)的硬件條件我們提出了利用LabVIEW圖像處理插件進(jìn)行誤差量解算，再通過多功能卡輸出控制電平調(diào)整相位補(bǔ)償單元的方案，學(xué)員對整個工作豁然開朗，明白了自己的核心工作應(yīng)該在誤差信號的解算上，其他問題通過虛擬儀器技術(shù)就可以完全解決。學(xué)員帶著問題來學(xué)習(xí)，主動性會大幅增強(qiáng)，問題得到解決后成就感也較高，教學(xué)效果明顯好于灌輸式教學(xué)方法。

五、結(jié)束語

碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程是研究生培養(yǎng)體系改革的重要創(chuàng)新探索，通過專題培訓(xùn)的方式可以對碩士研究生能力薄弱方面進(jìn)行針對性訓(xùn)練，使研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力得到全面提升。本文以《虛擬光電儀器與綜合實(shí)驗(yàn)》碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程的建設(shè)為例，探討了碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程建設(shè)應(yīng)該重視的特點(diǎn)及在課程教學(xué)過程中應(yīng)該把握的重點(diǎn)，為碩士研究生強(qiáng)化培訓(xùn)課程建設(shè)提供一定的參考。

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第8篇：光學(xué)課程論文范文

關(guān)鍵詞：食品物性學(xué) 有效教學(xué)

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.01.044

《食品物性學(xué)》是一門研究食品物理特性，并對其進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和評價的學(xué)科。物性學(xué)通過對食品及其原料的流變特性、食品質(zhì)構(gòu)、食品的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等物性的研究，來達(dá)到指導(dǎo)食品的高品質(zhì)和安全生產(chǎn)的目的[1]?！妒称肺镄詫W(xué)》是食品科學(xué)與工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，不僅在整個專業(yè)體系中占有重要的地位，其研究和應(yīng)用更具有廣泛性和必要性。

與傳統(tǒng)的食品專業(yè)課程相比，《食品物性學(xué)》是一門新興的學(xué)科，我國將其作為獨(dú)立學(xué)科開設(shè)較晚，且主要是面向研究生開設(shè)[2]。在2001年教育部高等學(xué)校輕工與食品教學(xué)指導(dǎo)委員會第一次會議討論才決定將《食品物性學(xué)》列入食品科學(xué)相關(guān)專業(yè)的主干課程，可參考的資料很少[3]。由于《食品物性學(xué)》課程主要是通過對食品的物理特性進(jìn)行研究，進(jìn)而指導(dǎo)食品的品質(zhì)和生產(chǎn)過程，因此該課程的教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和考試方式等相應(yīng)的教學(xué)資料不能照搬其它食品專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)模式，而應(yīng)當(dāng)從該門課程的特點(diǎn)入手，制定有效的教學(xué)方案[4]。

有效教學(xué)中的“有效”，主要是指教學(xué)應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生學(xué)到知識，并做到愿學(xué)、樂學(xué)、學(xué)得有趣、主動[5]。對于食品物性學(xué)的有效教學(xué)，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生不僅學(xué)到食品物性特征的大部分學(xué)科基礎(chǔ)知識，還要學(xué)到物性學(xué)在生產(chǎn)和管理中的實(shí)踐應(yīng)用，并且不是強(qiáng)迫學(xué)生學(xué)習(xí)，而是使學(xué)生主動學(xué)習(xí)。為了達(dá)到有效教學(xué)的目的，筆者認(rèn)為要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行：

1 教學(xué)理念

教學(xué)理念是教師對教學(xué)和學(xué)習(xí)活動內(nèi)在規(guī)律的認(rèn)識的集中體現(xiàn)，同時也是教師對教學(xué)活動的看法、持有的基本的態(tài)度和觀念，是教師從事教學(xué)活動的信念。有效教學(xué)的教學(xué)理念對教學(xué)活動有著極其重要的指導(dǎo)意義[6]。

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，有效教學(xué)的目標(biāo)就是要培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。食品物性學(xué)的教學(xué)理念必須按照科學(xué)發(fā)展觀的要求，堅持以學(xué)生為本的理念，從提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力入手?！妒称肺镄詫W(xué)》課程是食品科學(xué)專業(yè)學(xué)生必學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課，對食品科學(xué)專業(yè)學(xué)生物性分析能力和品質(zhì)管控能力的培養(yǎng)是無可替代的，其教學(xué)效益的高低，直接影響到學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。因此，食品物性學(xué)的教學(xué)理念應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)由“教師為主”轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W(xué)生為主”，著重對學(xué)生基礎(chǔ)知識和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，才是真正體現(xiàn)有效教學(xué)的關(guān)鍵所在。要在教學(xué)過程中確立學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生的主體意識，才能達(dá)到愛學(xué)樂學(xué)的有效教學(xué)效果。

2 教學(xué)內(nèi)容

在講授本門課程時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)本課程的發(fā)展趨勢和實(shí)際應(yīng)用要求，有針對性地選取重點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)、應(yīng)用熱點(diǎn)、前沿問題來進(jìn)行講解，組織重要的知識點(diǎn)進(jìn)行分專題討論，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和分析問題的能力，并能使學(xué)生對食品物性的基礎(chǔ)知識有著更深刻的理解。因此，在整體課程的講授中，我們對力學(xué)部分進(jìn)行了最為深入和全面的講解與研究，對食品流變學(xué)的相關(guān)模型和公式都進(jìn)行了推導(dǎo)和分析，以理論和基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)為主。而對于食品熱物性、電特性和光學(xué)性質(zhì)部分，在授課內(nèi)容安排上結(jié)合國內(nèi)外最新研究成果，以實(shí)例展示為主，不再進(jìn)行基本公式的推導(dǎo)，只理解其實(shí)際應(yīng)用原理和意義。對于食品的質(zhì)構(gòu)和感官評定部分，由于學(xué)生已學(xué)過食品感官評定的相關(guān)課程，這個部分的講授以食品質(zhì)構(gòu)的儀器測定方面為主，主要講解物性儀、流變儀的使用方式及圖例分析，對食品的感官評價與儀器分析的關(guān)系進(jìn)行說明。對于這樣的教學(xué)內(nèi)容安排，學(xué)時主要放在食品的力學(xué)基礎(chǔ)，食品質(zhì)構(gòu)的儀器測定，食品的電、熱、光學(xué)特性的應(yīng)用上，既避免了知識點(diǎn)的重復(fù)講授，又能在最短的時間內(nèi)突出重點(diǎn)地進(jìn)行知識講授，達(dá)到有效教學(xué)的目的。

3 教學(xué)手段

由于《食品物性學(xué)》是一門新開設(shè)的課程，學(xué)生對課程的內(nèi)容和定位都不甚明晰，學(xué)習(xí)興趣不高。因此，在教學(xué)過程中我們要更善于引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使其達(dá)到愿學(xué)樂學(xué)的目的。在教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)采用多媒體技術(shù)，PPT的展示中應(yīng)當(dāng)以國內(nèi)外最新研究技術(shù)、高新設(shè)備和產(chǎn)品的圖片材料為主，把抽象的問題具體化，把枯燥的問題趣味化。通過圖片和實(shí)例引出的問題，也更容易讓學(xué)生參與到課堂討論中來，對基本的基礎(chǔ)概念有更明晰的認(rèn)識。如在食品質(zhì)構(gòu)分析的分散體系部分講解，就可以從巧克力的質(zhì)構(gòu)分析入手，對巧克力的分散介質(zhì)油脂以固態(tài)晶格的形式出現(xiàn)，對晶格的情況分別進(jìn)行分析，從而達(dá)到引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。在食品熱物性部分的講授過程中，可以通過西瓜的圖片引出對食品冷凍冷藏過程進(jìn)行模擬，進(jìn)而確定工藝條件的重要性問題。再通過問題的引出講述食品的冷凍冷藏過程與其自身的導(dǎo)熱系數(shù)、形狀和表面積等因素有關(guān)，需要確定準(zhǔn)確的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱和密度值，為數(shù)值模擬提供必要的物性參數(shù)。這種圖片引出所學(xué)內(nèi)容的教學(xué)方式，可以激發(fā)學(xué)生對物性學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到有效教學(xué)的目的。

在授課的過程中，還需要采用互動式的教學(xué)手段，創(chuàng)建研究型的學(xué)習(xí)氣氛。課堂上可充分利用與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的、可以激發(fā)學(xué)生興趣的材料，向?qū)W生提出相關(guān)專題的研究性問題。如在食品熱物性的講授中，可提出基于宗教和健康問題的油炸食品中豬油的檢測問題，引發(fā)學(xué)生的討論。然后通過對DSC的學(xué)習(xí)，了解到可以用DSC法來測量油炸豆餅、雞肉、牛肉中的豬油含量，達(dá)到解決問題的目的。這樣的互動式教學(xué)手段，既能從實(shí)際問題引出教學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，又能讓學(xué)生充分參與到討論中來，達(dá)到掌握所學(xué)知識的目的。

物性學(xué)作業(yè)是該課程不可或缺的必備實(shí)踐環(huán)節(jié)，針對章節(jié)作業(yè)，我們改變了以往的課后簡答題作業(yè)的方式，而是通過專題討論匯報的形式，將學(xué)生分成4～5人一組的學(xué)習(xí)小組，讓他們互相討論并分工制作專題的PPT，采取學(xué)完一章或相關(guān)的幾章之后進(jìn)行一次匯報的方式，以充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性。如在學(xué)習(xí)完食品質(zhì)構(gòu)的章節(jié)后，給作業(yè)組的學(xué)生提出物性儀在面包品質(zhì)測定中的應(yīng)用舉例專題，讓學(xué)生自主地去查閱相關(guān)的文獻(xiàn)和視頻資料，從不懂到逐漸理解再到完全理解，問題解決中的一步步分析和推進(jìn)都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)。在PPT制作好后，讓學(xué)生在課前向全班同學(xué)匯報，對PPT展示中的相關(guān)難題、難點(diǎn)，給予集體講解和答疑，教學(xué)效果非常好。

4 考試方式

在考試方式的改革中，我們采用了設(shè)計論文與平時成績相結(jié)合的方式，不但要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)的理論知識，更要求學(xué)生具備一定的解決實(shí)際問題的能力。

在課程結(jié)束后的考察學(xué)習(xí)效果階段，我們引入項(xiàng)目化的設(shè)計論文方式，讓學(xué)生利用自己所學(xué)的食品物性學(xué)方面的知識，來具體來解決實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題，從而反映出學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)水平。讓學(xué)生自由選擇相應(yīng)的問題如：如何利用物性學(xué)對冷凍面條進(jìn)行品質(zhì)改良？如何利用食品的光學(xué)特性進(jìn)行無損檢測？如何利用奶油蛋糕的蠕變曲線改進(jìn)生產(chǎn)配方，等等。將這些食品物性學(xué)在生產(chǎn)實(shí)踐中的實(shí)際問題向?qū)W生展示出來，讓學(xué)生任選其中感興趣的項(xiàng)目進(jìn)行分析和解決，從而寫出符合要求的課程設(shè)計論文。采用這樣的考察方式，不但能加強(qiáng)學(xué)生對課堂知識的理解，結(jié)合地域特色靈活掌握所學(xué)理論知識，并且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，最終提高其在實(shí)踐中解決問題的能力。

講授《食品物性學(xué)》課程應(yīng)順應(yīng)時代的發(fā)展，以學(xué)生為主體，教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)突出，教學(xué)手法和考試方式多樣，才能將創(chuàng)新思想融入食品物性學(xué)教學(xué)過程各個環(huán)節(jié)中，使《食品物性學(xué)》課程教學(xué)改革達(dá)到有效教學(xué)的最終目標(biāo)。

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[6]吳躍.科學(xué)發(fā)展視角的大學(xué)食品學(xué)科教學(xué)改革與創(chuàng)新探討[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2011，（22）：19.

作者簡介：王英（1984-），女，碩士，講師，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏及加工，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052

楊海燕，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052

第9篇：光學(xué)課程論文范文

關(guān)鍵詞：開卷考試；大學(xué)理科教學(xué)；創(chuàng)新人才培養(yǎng)

當(dāng)前，創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)正在成為越來越多研究型大學(xué)的教育發(fā)展目標(biāo)，由此決定了整個教學(xué)課程體系及教學(xué)方法的設(shè)計改進(jìn)。在大學(xué)本科生教育階段，創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)應(yīng)該涵蓋兩個方面。 一方面，通過知識的傳授，使學(xué)生在知識結(jié)構(gòu)上做到扎實(shí)基礎(chǔ)，推陳出新，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)不僅掌握經(jīng)典的基礎(chǔ)理論，又能充分了解現(xiàn)代的科學(xué)知識進(jìn)展，為今后在解決科學(xué)問題時能夠做到廣開思路奠定基礎(chǔ)。另一方面，通過多種訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會運(yùn)用各種知識和方法分析解決問題的能力。從哲學(xué)意義上講后者屬于方法論的范疇。雖然本科生階段的教育與研究生培養(yǎng)相比較在能力的培養(yǎng)上可能不一定是教學(xué)最重要的方面，但方法論的學(xué)習(xí)和實(shí)踐則是創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的一個必不可少的重要環(huán)節(jié)。因此，教學(xué)課程體系與教學(xué)方式方法的設(shè)計應(yīng)圍繞上述兩個方面展開。

具體到理科的課程教學(xué)，由于通常一門課的學(xué)時數(shù)非常有限，例如一個學(xué)期60學(xué)時，因此，如何在有限的學(xué)時數(shù)內(nèi)通過課堂教學(xué)最大限度地實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的上述兩個方面目標(biāo)，則需要根據(jù)課程內(nèi)容和專業(yè)的特點(diǎn)凝煉講授內(nèi)容以及設(shè)計適合的教學(xué)和考試方法，并將幾個方面有機(jī)地結(jié)合起來。傳統(tǒng)的課后練習(xí)加閉卷考試模式顯然已經(jīng)不能適應(yīng)教育形勢的發(fā)展和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。對此已有很多文章加以了論述和分析[1-6]。雖然國內(nèi)通過多年的教學(xué)改革探索和實(shí)踐，在理論課的教學(xué)和考試方面已發(fā)展了多種多樣形式，包括閉卷和半開卷考試、課后練習(xí)、課堂測驗(yàn)、小組討論、大作業(yè)和小論文以及多種多樣的考試題型等等，但究竟哪些方式方法的結(jié)合以及考試的形式和內(nèi)容設(shè)計可以使教學(xué)效果更為有效則一直是一項(xiàng)探索的課題。其中，如何在本科階段的教學(xué)中恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計和運(yùn)用開卷考試形式在當(dāng)前的大學(xué)理科課程教學(xué)和精品課建設(shè)中仍然缺少較詳細(xì)和有深度的研究以及實(shí)踐總結(jié)。

本文重點(diǎn)分析討論了理科課程教學(xué)中的開卷考試的特點(diǎn)、適用條件和設(shè)計實(shí)踐，其中包括考試內(nèi)容及形式的設(shè)計、特點(diǎn)、在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中的定位和作用。我們利用學(xué)校的理科光學(xué)教改項(xiàng)目，以物理專業(yè)核心課系列的光學(xué)理論課為例，針對該授課內(nèi)容的特點(diǎn)探索了開卷考試的使用，從多角度考查學(xué)生對所學(xué)知識的掌握、運(yùn)用水平和解決問題的能力等教學(xué)成效，從而作為改革整個課程教學(xué)的依據(jù)，并對這種考試形式在教學(xué)實(shí)踐中的運(yùn)用進(jìn)行了分析總結(jié)。

一、開卷考試的特點(diǎn)與適用性

通過對開卷考試的研究，我們發(fā)現(xiàn)開卷考試在檢驗(yàn)教學(xué)成效和輔助教學(xué)方面具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。在一定程度上，它更貼近科學(xué)研究中解決問題的方式。

一方面，這種考試形式可以通過解題能力的強(qiáng)弱，考查學(xué)生對所學(xué)知識的靈活運(yùn)用能力和掌握的水平。由于是開放式的考試，學(xué)生不需花費(fèi)大量的時間對基本概念和公式死記硬背，一切可以用到的基本概念和公式均可以通過各種參考資料獲得。當(dāng)然成功解題的前提是對基本概念有很好的理解，否則既使參考資料在手也未必能夠靈活運(yùn)用正確解題。同時，設(shè)計的考試難度不需要很大，重點(diǎn)在于考查學(xué)生對課堂所授內(nèi)容的理解和掌握。這種設(shè)計理念的初衷是省去死記硬背基本概念和公式的時間以提高學(xué)習(xí)的效率。解題的關(guān)鍵在于如何正確選取和運(yùn)用基本概念包括公式，如此可以考查學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容特別是基本概念的理解和在解決實(shí)際問題中的運(yùn)用情況。

另一方面，開卷考試可以培養(yǎng)和檢驗(yàn)學(xué)生在解決問題時的思維開闊性或多樣性，即解題的方法論，給學(xué)生提供取得成功的多種途徑。這也是基于一種科學(xué)研究中的解決問題模式，從而有益于鍛煉學(xué)生解決問題的思維靈活性，并發(fā)現(xiàn)每一個學(xué)生的長處和問題，以實(shí)現(xiàn)因人而異的差異化人才培養(yǎng)。例如，有些學(xué)生雖然能夠熟記基本概念，但運(yùn)用所學(xué)知識解決問題的能力欠缺，雖然參考書在手，解題時仍然缺乏思路和辦法；而另一些學(xué)生雖然基礎(chǔ)知識掌握的可能還不夠扎實(shí)，但卻能夠獨(dú)辟蹊徑通過某些參考資料獲得解決問題的辦法，體現(xiàn)了一種解決問題不拘泥于條條框框的思維靈活性。每個學(xué)生的這種優(yōu)缺點(diǎn)和需要加強(qiáng)的方面均可以通過結(jié)合開卷考試綜合反映出來，而通常的閉卷考試和各種課后練習(xí)則難以做到對上述幾個方面的全面考察。開卷考試的另外一些優(yōu)點(diǎn)還包括：

（1）雖然考試中可以使用參考資料，但學(xué)生必須按照考試要求在監(jiān)督下當(dāng)堂獨(dú)立完成考試。因此避免了難以控制的課后作業(yè)不認(rèn)真和抄襲現(xiàn)象，起到一種強(qiáng)化學(xué)生獨(dú)立完成對所學(xué)知識復(fù)習(xí)的效果。考試題目和難易度應(yīng)以課后習(xí)題為準(zhǔn)，從而可以省去一定的課后作業(yè)量，甚至免去課后練習(xí)，使學(xué)生有更多的自主學(xué)習(xí)和思考問題時間。例如，圍繞專業(yè)的課后科技活動、大作業(yè)和小論文等等。

（2）由于考試中允許使用參考資料和工具作答，無形中起到了培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生在遇到問題時養(yǎng)成查閱參考資料的習(xí)慣，可提高學(xué)生解決問題的興趣和主觀能動性，消除學(xué)生總是擔(dān)心考試記不住概念和公式的心理負(fù)擔(dān)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。

（3）開卷考試由于可以看書和使用各種工具，因此還特別有效地改善了監(jiān)考的一大難題，即考試中的舞弊現(xiàn)象，有益于使學(xué)生建立考試的自信心和改善監(jiān)考環(huán)境。