“激光原理”课程的专题研究型教学方案探讨

苏 红

（深圳大学 电子科学与技术学院，广东 深圳 518060）

“激光原理”［1］是一门理论性很强的专业基础课，可以为学生们以后从事激光技术、光通信、信息处理、红外探测、生物医疗诊断、材料加工和环境检测等方面的相关光学工程研究打下基础。多年教学经验显示，该课程物理概念抽象和理论性强，基础知识面广，学生往往因缺乏感性认识，不易理解，感到难学，所以只靠课堂讲授很难达到预期的教学效果。专题研究型教学的理念是通过教学过程引导学生进行研究性学习，培养学生的研究与创新能力，学会知识的应用，学会研究与探索，表现出更多的灵活性和多样性，更具开放性［2］。

本文在“激光原理”课程中进行了专题研究型教学方案的探索和实践，使教学实现层次性的教学目标，并将其分成三个阶段：准备阶段是增强学生求知欲；学习阶段是使学生获取课程要求的理论知识，训练思维和培养能力；实施阶段，教师把课程所要讲授的主要内容划分成若干研究专题，让学生在探索中掌握科学研究的方法，在研究中获得知识。

根据课程特点，开展专题研究型教学有两层含义：教师必须认真研究教学过程，包括课程特点、教材配置、教学内容、教学措施等；学生在教师的正确引导下，应学会以研究的态度对待所学知识。

1 专题研究型教学内容

“激光原理”课程的教学内容是介绍激光的基本原理及其应用，拓宽学生的知识面，以适应当前社会对开拓型和应用型人才的需求。其研究内容具体，理论方法规范，教学内容易于专题化，比较适合专题研究式教学方法的运用。

我们选用内容较全面系统的国内经典“激光原理”教材，同时配套一些可用于拓展学生知识面的相关参考书和参考资料。基于Internet的网络教学资源主要包括：国内外各大学的激光原理课程大纲、内容教案和实验方案等；国内外各激光技术专题网站和网页资源；教师与学生通过Email和课后进行答疑。我们根据教材配置设计了全面而系统的激光原理课程教学内容。

“激光原理”课程专题研究型教学的准备阶段应在绪论课中要花较多的时间介绍激光应用技术的历史和现状，要求学生结合专业完成一篇小论文，内容是反映激光应用技术在各个领域应用的现状。

在学习阶段中，专题研究型教学应注重教学过程以及学生在教学过程中的体验与成长［3］。教师是主导者，引导学生完成专题研究型学习，激发学生的创新意识。我们将教材中的内容和教材外的内容有机地结合起来，在课程中适度增加新技术和新知识，有利于研究性教学的进行。在研究性教学中，要在教学方法上进行改革，开放了学院实验室为学生研究性学习提供便利的条件。

2 教学措施的研究

1）教材与期刊论文相结合

我们实施的对每一个专题内容的选择贯彻教材与期刊论文相结合的原则，主要基于以下三方面的考虑：①教材内容一般都是本学科的经典内容，有选择地引入近几年来国际期刊论文补充授课内容；②授课中应该多提出些问题，比如为什么会提出这些问题？为什么采用这种或那种方法去解决问题？可给学生提供有关理论发展的权威文献，让学生从这些文献中去领会前辈们是如何提出和解决问题的；③通过期刊论文的阅读式教学可以提高学生学习主动性，提高外语文献阅读和写作能力。

2）专题研究内容

我们在课程主要知识点授课时增加了专题研究。比如，结合实验室平台，提出He－Ne气体激光器腔型结构对激光输出性能的影响和高斯光束聚焦特性等专题。具体结合课程中开放式光腔与高斯光束、激光振荡特性章节内容，开展激光器有源光学谐振腔设计和激光输出特性测试等工作。通过专题研究，使学生对“激光原理”的学习有了感性认识，并启发他们做一些创新性科学研究。

3）课后作业研讨

专题研究型教学中，还可以让学生参与课后作业与章节小结两个过程。采用作业研讨的方法，特别是对那些在教科书中不能直接找到答案或具有设计性质的习题。通过讨论可以得出多个结论，以开阔学生的思路。学生撰写章节小结可以提高学生对所学知识的归纳能力。

4）教学实践内容

在实践阶段中，我们分专题验证性实验、设计性实验和课程设计三个部分。针对先前设计的专题内容，每个专题组织3－5名学生去进行验证性实验。设计性实验主要针对课程难点或目前较新的研究成果进行实验设计验证。比如在高斯光束聚焦特性和中红外激光器设计等专题中，设计实验装置验证其特性。课程设计包括课程建设和课件设计，指导部分学生设计相关激光原理课程中重要章节内容的多媒体课件。

3 结语

本文通过课堂教学和课外时间的实验环节相配合，探讨了研究型教学方案。这些教学研究已成功地应用于我院电子科学技术专业的“激光原理”课程的教学实践中。在方案的实施过程中学生普遍反映，课程教学内容充实、不仅掌握了课程的基本概念、理论和方法，同时也了解了激光器件的发展历史和趋势。采用专题研究型教学方法、定期的课堂回顾与小结、知识链整理和及时归纳等方式，可以调动学生的学习主动性和积极性，培养他们的创新思维、从事科学研究和撰写学术论文的能力，对他们综合素质的提高具有一定的促进作用。

［1］周炳琨，高以智，陈倜嵘等.激光原理（第6版）［M］.北京：国防工业出版社，2009

［2］李宏祥等.大学研究性教学内涵、特征和过程［J］.长沙：湖南社会科学，2008（5）

［3］陈建平，范钦珊，邓宗白.从工科基础课程的特点出发开展研究性教学［J］.北京：中国大学教学，2008（5）：20－22