关于《激光原理和技术》课程教学改革思索.docx

关于《激光原理和技术》课程教学改革思索 【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，对激光原理实验的教学内容、教学方法、 实验教学等进行了探索，并提出了相应的解决办法。 【关键词】激光原理与技术课程；教学内容；教学方 法；实验教学 【中图分类号】G632.010【文献标识码】A【文章编 号】2095-3089 (2013) 29-00-01 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研 究打下基础。由于该课程物理概念抽象并且理论性强，基础 知识面广，不易理解，感到难学，畏难情绪严重，学习这门 课程时的兴趣就不如其它普通物理课程；此外，由于学生对 激光应用方面的知识了解较少，往往因缺乏感性认识，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积 极的态度；再次，“激光原理与技术”需要讲授激光的基本 原理、基本技术以及激光的应用三部分内容，知识点多，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所有的知识 点。基于以上问题，如何在教学中合理的处理教学内容以及 采取合理的教学方法，做到重点突、详略得当，既要让学生 掌握基本原理和基本技术，又要了解激光的具体应用是目前 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， 该课程涉及的基础知识面广，需要应用原子物理、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、推导复杂、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，就必须选择合适的教材并且合 理的安排教学内容。在教学中我们选择的是上海理工大学陈 家璧教授编写的《激光原理及应用》（电子工业出版社）作 为教材。这本教材的特点在于内容章节安排合理，知识点覆 盖面广，理论体系较为完整，避免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，帮助学生了解和掌握最基本的激光原理 和技术，学会如何根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，尤其是具有一 定物理基础的应用物理系学生来说所讲授的内容比较容易 掌握。我们根据教材的安排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 他方面的知识将不再安排进课堂教学，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天，我们必须借助现代化 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、感性的认识，增 强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，可以很直接引起学生的兴趣和好奇心，充分 调动学生的积极性。在此基础上，教师再具体介绍在不同应 用背景下激光器的选择、各项技术参数等知识，这样可以在 感性认识的基础之上更好的掌握激光器的主要知识点。 此外，在教学中将部分教学内容以专题的形式提供给学 生，学生通过自己的探索和实践过程中掌握科学研究的方 法，在研究中获得知识。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，结合具体的激光器He-Ne气体激光 器，让学生探索腔型结构对He-Ne气体激光器激光输出性 能的影响和高斯光束聚焦特性的研究以及振腔设计和激光 输出特性测试等工作。通过专题研究，有效地促进了在教学 活动中培养学生具有能从物理学的角度对激光有深入的理 解的能力，使学生对激光原理”的学习有了感性认识，将 被动的接受变为主动的获取，并启发他们做一些创新性科学 研究，培养本科生敢于开辟激光应用新领域的开拓精神，解 决学生对激光物理知识内容的深入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，让他们参与 到教师的科研项目和研究中，开展初步的科学研究和探索， 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 合的能力。 四、注重实验教学 激光原理实验是“激光原理与技术”