关于《激光原理与技术》课程教学改革的思考.docx

关于激光原理与技术课程教学改革的思考 【摘 要】 文章针对“激光原理与技术”课程的特点以及存在的问题，对激光原理试验的教学内容、教学方法、试验教学等进行了探究，并提出了相应的解决方法。 【关键词】 激光原理与技术课程；教学内容；教学方法；试验教学 【中图分类号】G632.010【文献标识码】A【文章编号】2095-308929-00-01 一、教学现状 “激光原理与技术”是应用物理学本科专业的专业课，是一门理论性很强的专业基础课。通过本课程的学习可以为学生今后从事激光技术、光通信、信息处理、红外探测、环境检测、激光医疗诊断和材料加工等方面的相关光学工程探讨打下基础。由于该课程物理概念抽象并且理论性强，基础学问面广，不易理解，感到难学，畏难心情严峻，学习这门课程时的爱好就不如其它一般物理课程；此外，由于学生对激光应用方面的学问了解较少，往往因缺乏感性相识，不能充分体会到该课程的重要性，导致学生在学习中没有一个主动的看法；再次，“激光原理与技术”须要讲授激光的基本原理、基本技术以及激光的应用三部分内容，学问点多，逻辑关系也不像力学、电磁学等那么明显，再加上该课程总的学时数只有32学时，所以大部分学生在学习中会感觉到有些凌乱，理不清头绪，最终导致不能巩固和深化全部的学问点。基于以上问题，如何在教学中合理的处理教学内容以及实行合理的教学方法，做到重点突、详略得当，既要让学生驾驭基本原理和基本技术，又要了解激光的详细应用是目前教学过程中急待解决的主要问题。 二、对教学内容适当删减 激光原理与技术是一门理论性很强的专业基础课，该课程涉及的基础学问面广，须要应用原子物理、量子力学、热力学统计物理、光学和高等数学等课程的结论和基础，公式繁多、推导困难、理论抽象，具有较大的难度和深度。要在32学时内完成教学任务，就必需选择合适的教材并且合理的支配教学内容。在教学中我们选择的是上海理工高校陈家璧教授编写的激光原理及应用作为教材。这本教材的特点在于内容章节支配合理，学问点覆盖面广，理论体系较为完整，避开过多的理论公式推导和计算，而把重点放在阐明物理概念以及激光输出特性与激光器的参数之问的关系，帮助学生了解和驾驭最基本的激光原理和技术，学会如何依据不同应用范围选择合适的激光器。因此这本教材的内容很对工科类的学生的胃口，尤其是具有肯定物理基础的应用物理系学生来说所讲授的内容比较简单驾驭。我们依据教材的支配将教学内容主要分为三个大的部分：激光的基本原理包括激光的产生条件、激光器的工作原理和激光器的输出特性；激光技术部分包括激光的选模技术、稳频技术、激光束的光束变换，调Q、锁模技术以及激光的内调制、外调制等技术；激光的应用部分主要包括各种常见激光器介绍和激光在不同领域内的应用。关于激光的其他方面的学问将不再支配进课堂教学，主要供学生自学。 三、教学手段多样化 激光原理与技术内容繁多并且教材中包含大量图片，只靠“一支粉笔一张嘴”的教学手段很难在有限的课时内完成教学任务。因此在科技发展的今日，我们必需借助现代化的多媒体教学手段。在教学中通过PPT、Flash以及小电影等多中形式，使学生获得对激光更为直观、感性的相识，增加课程的趣味性和直观性。例如在激光的应用方面，我们通过小电影播放激光雕刻、汽车车身的激光焊接以及激光的医学应用等视频，可以很干脆引起学生的爱好和新奇心，充分调动学生的主动性。在此基础上，老师再详细介绍在不同应用背景下激光器的选择、各项技术参数等学问，这样可以在感性相识的基础之上更好的驾驭激光器的主要学问点。 此外，在教学中将部分教学内容以专题的形式供应给学生，学生通过自己的探究和实践过程中驾驭科学探讨的方法，在探讨中获得学问。例如可以在讲授谐振腔结构对激光输出特性的影响时，在学习了开放式光腔与高斯光束、激光振荡特性章节内容后，结合详细的激光器HeNe气体激光器，让学生探究腔型结构对HeNe气体激光器激光输出性能的影响和高斯光束聚焦特性的探讨以及振腔设计和激光输出特性测试等工作。通过专题探讨，有效地促进了在教学活动中培育学生具有能从物理学的角度对激光有深化的理解的实力，使学生对“激光原理”的学习有了感性相识，将被动的接受变为主动的获得，并启发他们做一些创新性科学探讨，培育本科生敢于开拓激光应用新领域的开拓精神，解决学生对激光物理学问内容的深化理解与创新思维之间的联系。在此基础上，还可以选拔出优秀的学生，让他们参加到老师的科研项目和探讨中，开展初步的科学探讨和探究，以此提高优秀本科生的创新思维发展、理论学习和实践相结合的实力。 四、注意试验教学 激光原理试验是“激光原理与技术”教学的重要组成部分，让学生接触真正的激光器，并在试验中通过练习驾驭调试、测试激光器的各种方法，可以帮助学生真正理解激光理论、相识和应用激光器，在教学过程中必需两者兼顾，不行偏废。可见激光原理试验对于帮助学生真正驾驭这门课程无疑是有重要意义。因此在教学中必需开设能够涵盖理论课涉及到的主要原理、技术和应用方面的基础性试验，如激光器谐振腔设计、调整、横模视察、发散角测量、纵模间隔测量和半导体激光器特性以及半导体激光器在通讯领域内的应用等试验。通过这些试验的教学，提高了学生的学习爱好，进而增加了学生的学习主动性，培育了学生视察问题、思索问题、解决问题的实力，也促进了理论教学质量的提高。在试验条件允许的条件下，还可以开展一些设计性、探讨性试验，如探讨激光与原子、分子的相互作用、激光在化学反应动力学的应用等方面的试验。当然，这要依据学校自身条件和老师科研状况自行确定，总的目标是培育学生的创新思维和分析、解决问题的实力以及初步的科研实力。 五、结语 依据对激光原理与技术课程教学现状的分析，从教学内容、教学方法和试验教学三个方面探讨了“激光原理与技术”课程改革的一些想法和体会。在教学内容上要合理删减，突出重点，将最基本的原理和技术传授给学生；在教学方法上要结合多媒体教学，利用生动的动画、影视等使课程形象、生动，并且激发学生的学习爱好和学习的主动性；试验教学是该课程的重要一环，既要加强基础试验教学也要开设一些设计探讨型试验，培育学生的探究精神和创新实力。 参考文献 1陈家璧，彭润玲主编.激光原理及应用M.北京：电子工业出版社，2022. 2周炳琨，高以智，陈倜嵘等.激光原理M.北京：国防工业出版社，2022 3居桂方，“激光原理”试验教学改革的探究与实践J广东工业高校学报2022，：140 4高勋，李勇大.激光原理精品课程建设新思路探究J.科技询问导报，2022，：230 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页