工程光学课程中实验教学改革研究
在“工程光学”课程教学中开展互动学习的探索和实践
ｌａ ｎｎ ｆｅ ｔｉ ｎ ｔｂ ｅ ｎ ｈ ｎ ｈ ｓａ ｍ ｆｓｕ ｅ ｔ Ｓｉ ｃｅ ｓ ｄ ｏ ｖｏ ｓｙ ｅ ｒ ｉｇ ｅｆ ｃ ｓ ｏ ａ ｌ ，ａ ｄ ｔ ｅｅ ｔ ｕ ｉｓ ｏ ｔ ｄ ｎ ｓｉ ｎ ｒ ａ ｅ ｂ ｉ ｕ ｌ． Ｋｅ ｒ ｓ ｅ ｇｎ ｅ ｉｇ ｏ ｔｃ ；ｉｔ ｒ ｃｉｅｌａ ｎ ｎ ｙｗｏ ｄ ： ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｐ ｉｓ ｎ ｅ ａ ｔｖ ｅ ｒ ｉｇ；ｃ ｏ ｅ ａ ｉｎ；ｕ ｉｅ ｓｔ ｔ ｄ ｎ ｏ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｖ ｒｉｙ ｓｕ ｅ ｔ
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第２ ４卷 第 ２期
２１ ０ ０年 ４月
合 肥 工 业 大 学 学 报 （ 会科 学版 ） 社
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Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ２ １２ ．
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《工程光学》课程实验教学大纲.doc
北方民族大学教学进度计划表名称总时数讲课实验上机习题课程设计周学时考试/考查机动计划时数6454104考试2本课程教学目的与要求：木课程讲述工程光学的基础理论和实践中常用的光学系统。
学生应掌握光的电磁理论的基础知识和光学系统的集合系统的分析和计算。
掌握实验的基本技能和基本使用和操作技能。
必读书籍和参考书籍：一、教材：自编的《工程光学》实验指导书二、参考书：1石顺祥等著.物理光学与应用光学.西安：西安电子科技大学出版社,20002梁栓廷著.物理光学.北京：机械工业出版社,19873郁道银等著.工程光学.北京：机械工业出版社版,2007所需教学设备：多媒体任课教师签名：____________________系（教研室）主任签名：____________主管教学院长（主任）签名：_______________ 院（部）签~^7T.早2012年1月8日教务处制《工程光学》课程实验教学大纲课程编号：01100260课程名称：工程光学课程类型：专业必修课（测控技术与仪器）课程属性：课内实验课程总学时：64 （测控技术与仪器专业）课程总学分：4.0 （测控技术与仪器专业）实验学时：10 （测控技术与仪器专业）实验学分：0.5开设学期：第6学期（测控技术与仪器专业）适用专业：测控技术与仪器一、实验教学目标与基本要求通过本课程的实验，使学生能够掌握工程光学的基本理论知识和所涉及的装置仪器的使用、测试技能，使学生在将来的科研实践中，具有解决光学理论及分析问题的能力及分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。
掌握实验的基本原理，了解所涉及的常用装置、仪器的正确使用方法。
使学生能正确进行相应的仪器操作和使用、准确判断实验现象和结果的合理性，同时具有处理测量数据的能力。
二、本实验课程的基本理论与实验技术知识本实验课程是《工程光学》理论课程的配套课程，需要学生利用理论课涉及的几何光学基本定律与成像概念、理想光学系统、平面与平面系统、光束限制、典型光学系统、光的干涉、衍射及、偏振等知识完成相关的实验项目。
“光学工程与系统设计”课程教学改革的实践与探索
“光学工程与系统设计”课程教学改革的实践与探索作者：张薇李湘宁来源：《科技创新导报》 2014年第31期张薇李湘宁(上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海 200093)摘要：该文针对“光学工程与系统设计”课程存在学时少、相应配套课程不够完善、学生基础知识水平不均衡等问题，从教学内容、教学方法、实践环节等多方面进行探索,通过合理安排规划授课内容；利用分析、解决实际工程问题将理论和实践相结合；引入本领域最新研究内容；采用启发式、讨论式教学方法等方式，提高了学生学习的主动性，使教学达到最佳的效果，最终实现了本课程提高学生现代光学系统设计能力，培养学生解决工程问题能力的目的。
关键词：工程光学光学工程与系统设计教学方法教学改革中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)11（a）-0142-02①基金项目：“2012年度上海高校市级精品课程”项目资助，”上海理工大学研究生核心课程建设基金”（12000112）资助。
②作者简介：张薇，女，汉族，河北，博士，副教授，研究方向：工程光学。
李湘宁，女，汉族，湖南，研究生，教授，研究方向：工程光学。
随着光学技术的发展，对光学仪器和光电仪器设计的要求也越来越高，这就要求设计者具备扎实的理论基础、较高的设计技巧和现代光学系统设计计算能力。
目前，社会上对光学设计的专业人才有着越发迫切的需求，为此，高校肩负着培养具有良好光学设计能力的工程型人才的重任。
为了帮助学生巩固应用光学专业基础知识，掌握评价光学系统的基本方法，提高学生对光学系统的应用能力和设计能力，该校在光学工程学科研究生教学中开设了“光学工程与系统设计”课程。
该课程在本科工程光学的基础上，系统、全面地讲解光学工程的理论、应用和系统设计方法，帮助学生提高在工程应用中解决实际问题的能力。
“光学工程与系统设计”课程针对光学工程学科研究生开设，要求学生具有一定的光学工程基础知识，教学目标是培养光学工程的高级应用人才。
面向工程应用的工程光学教学改革与实践——以重庆科技学院工程光学课程为例
践． 改革 的 主要 目的是 通过 工程 光学 的教学 强化 学 生
析和解决工程技术上常见 的光学问题的能力 。 当前 ． 内外 光 学与 光 电子产 业 蓬 勃发 展 ， 断 国 不
在 入学 后第 四学 期 的必 修课 程 ．根 据培 养 方 案 的要
求 ． 程组 编写 了该 课程 的教 学大纲 ． 课 总学时 ４ ０学时
（ 实验 学 时 ６学 时 ） 在课程 组 实施工 程光 学教 学改 含 。 革 前 ． 学过 程 中出现 了 以下 问题 ： １ 理论 教学 内容 教 （）
很 吃 力 ．并 且 不 能有效 地培养 学生 的工 程应 用 能力 。 因此 ． 针对 本课 程 的教学 实 际 ． 了响应 国家 和学 校 为
“ 用型人 才 培养模 式 和卓越 工程 师培养 计 划 ”课 程 应 ， 组从 ２ ０ ０ ９年 开始 对工 程光学 课程 进行 教学 改革 与 实
作者简介 ： 柏俊 杰 （９ ６ ， ， 北襄 阳人 ， 南 大 学（ 苏 南京 ２ ０ ９ ） 器科 学与 工 程 学 院博 士 生 ， 庆 科技 学 院 电 １７ 一） 男 湖 东 江 １０ ６ 仪 重
气 与信 息 工程 学院 讲 师 ； 小云 （ ９ ４ ） 男 ， 川 邻 水人 ， 士 ， 庆 科技 学 院讲 师 。 张 １７ 一 ， 四 硕 重
《工程光学》探究式多媒体网络教学方法研究
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电 教 研究 化 育
工 程 光 学 探 究式 多媒 体 网络 教 学 方 法研 究 ①
雷 丽巧 夏豪杰 （ 肥工 业大学 仪器 科学 与光 电工程学 院 合 肥 ２ ０ ０ ） 合 ３ ０ １
摘 要： 工程光学是测控技 术 与仪 器专业的必修课 ， 通过该课程 的学 习来 满足 工程设 计中对光学知识 的需要 。 由于课程公式较 多，内容繁 杂抽象，用传统的教 学方 法难 于获得很 好 的教 学效 果。 文章通过对 于探 究式教学方法的研 究以及对于 多媒体 网络教 学平 台应 用的研 究， 找 出 了革 新 工程 光 学 课 程 教 学 方 法 与提 高 教 学 质 量 的 具 体 方 法 。 关 键词 ： 工程 光 学 探 究 式 教 学 方 法 多媒 体 网 络 平 台 中图分 类号 ： ２ Ｇ４ ４ 文 献标 识 码 ：Ａ 文章编号 ： ７ —９ ９ （ ０ ） （） １ －０ １ ２ １ １ ａ一０ ６ １ ６３ ７５ ｏ ２ ９
的 发 现 能 力 、 维 能 力 也将 有 助 于 对 基 础 思 知识 的 深 层 理 解 及 灵 活应 用 。
２采用多媒体与 网络教学平台促进教 学水 平 的提 高
在 当 前 中 国 的 高 等 院 校 教 育 中 ， 统 传 的 教 学 模 式 使 得 从 事 教 学 活 动 的 时 间 和 空 间 受 到 很 大 的 限 制 。 在 高 校 很 多 课 程 现 都 实现 了多媒 体授课 ， 媒体 技术把 电 、 多 光 、 、 多 种 媒 体 组 合起 来 ， 造 有 利 于 形 声 创 学 习的情 境 ， 学生 充分 发挥视 听作 用 ， 使 促 进 学 生 积 极 主 动 地 学 习 ， 深 对 教 学 内 加 容的理 解 。 随 着 现 代 网络 技 术 的 发 展 ， 于 网 络 基 的 多 媒 体 教学 平 台成 为现 代 教 育 技 术 发 展 的 主 流 。 用 网络 多 媒 体 组 织 教 学 ， 大提 利 大 高 了学 习兴 趣 。 用 超 级 链 接 的 形式 ， 采 控制 性 好 ， 互 性 强 ， 合 人 类 的 联 想 记 忆 方 交 符 式。 因此 ， 入 研 究 开 发 探 究式 多媒 体 网络 深 互 动 教 学 平 台 对 提 高 教 学 质 量 ， 养 创新 培 型 人 才具 有 重 要 的 意 义 。 网络 教 学 平 台 上 以 超 文 本 方 式 将 知识 串连 起 来 ， 到 举 一 反 三 ， 会 贯 通 ， 图 做 融 以 片 、 画 、 频 、 频 等 多 媒 体 方 式 营 造 栩 动 音 视 栩 如 生 的 虚 拟 教 学 环 境 。 可 以 通 过 设 置 还
高职工程光学课程教学改革的思考
参
考
文
献
１张 Ｊ 】 法、 艰苦奋斗的 良好品质 。” 必须旗帜鲜 明的坚持高 中政治教学 【】 晨 ．基于 网络环 境下 思想政 治课教育 理念的创 新【 ．产业 与科
用、 实践一应俱全 。如果照搬 传统本科光 电院校的做法， 教学效 限制 与像差概论、 典型光学系统。将光度学移至光电探测课程，
果 势 必 定 大 打 折 扣 。因 此 ， 要 从 教 学 内容 、 法 和 手 段 等 方 面 而将像质评价 、 学设计等 内容在编 写光学设计与光学零件加 需 方 光 进行改革 。
２ 刘 高晓钟 ， 陈年强， 均宁．论网络环境下思想政治教育方 法 梁 值观的教学路线 。 ２ 提升教师 自身 的魅力。 （） 虽然有 这样 那样 的 ［］ 国建 ，
Ｊ．广 社会科 学版） ０ ６（） ．２ ０ ４ 问题 ， 是 在 教 学过 程 中 教 师 仍 然 是 占据 主 导 地 位 。但 是 占据 的创新［］ 东工业大学学报 （ 但 ［】 霞．网络环境 下思想政治 教育实效 性研究［］ ３蒋 Ｊ．南宁师 范高等专 科学校学报．２ ０ （） ０８ １ ［］ ４张汉 珍． 网络环境 下高 中政 治教学 的思考与实践 ．常州师范 专
扩展应用， 又要注意把握讲课 的深度， 避免重复 。 工程光 学基础 衍射 、 息照相等 内容 ， 全 可以编入课程 中选修部 分， 根据课时和
师 ， 网络 不甚了解 ， 对 往往 只看 到网络的负面影响 ， 网络为洪 接 受 。而让 学生接受 ， 视 根本上来说 教师必须要有 魅力 ， 吸引学
规 定 ： 坚持 德 育 为先 。把 社 会 主 义 核 心 价值 体 系 融 入 国 民教 育 在于如何使用 。高 中政治教学可 以重复利用 网络 资源 。将枯燥 “ 全 过 程 。 加 强 马 克 思 主 义 中 国化 最 新成 果 教 育 ， 导 学 生 形 成 的知识 ， 引 通过 网络资源 ， 转化为鲜活 的生活实例 ， 这些资源网络
普通高等院校光学课程教学改革研究与尝试
的先进教 学 观点 ， 广 泛征 集 学 生 意见 ， 对 光 学课 程
的教学 内容 、 教学方法进 行积极 的探 索和尝试．
１ 教 学 内 容 选 取 的 针 对 性
础， 介 绍几 何光 学三 定律 及光 线 传 播路 径 、 典 型器
教 材是 最重 要 的教 学 资源 ， 其 内容 要 根 据 本 校 学生 的实 际有 针 对 性 地 选 取 ， 要 在 学 生 的学 习 过 程 中起知 识 的载 体 和 学 习指 导 的 作 用． 它 也 应 是 教 师进行 教 学 的依 据 或 参 考 用 书 ， 教材通过 自 身 的结 构指 出 了教 学 的整 体 顺 序 ， 通 过 自身 的 内
学、 波 动光 学； 教 学方 法上依 然是 课 堂一支 粉 笔 的教 学模 式 ， 不仅 落后 于 学科 的发展 而
且 阻碍 了光 学这 一学科 可采 用 丰 富多彩 的教 学方 式 的改革． 本 文就 当前 普通 高 等 院校
光 学课 程 的教 学 内容 、 方 法的 改革进 行研 究和 尝试 ． 关键 词 光学课 程 ； 教学； 改革 ； 尝试
动光学 依然 会 风光 无 限 ， 此 教 材将 几 何 光 学 内容
剥 离 出去 ， 重 点 论 述 了 从 经 典 波 动 光 学 到 现 代 变
换 光学 的基 本 概 念 和 规 律 ， 篇 章 结 构 令 人 耳 目一
新， 是 钟先 生 ２ ０多 年 辛 勤 耕 耘 的积 累 ， 看 后 给 人 激情 ， 爱不 释手 ． 课 堂教 学 中关 于 光学 在 工 程 技术 领域 的应 用 问题 ， 无疑 叶玉 堂 老师 的《 光学教程》 、
件 的成 像 ， 但 目前看 来 内容过 于冗 长 ， 若 全 部讲 解
新工科背景下“工程光学”课程“一体两翼三步四阶”教学改革与实践
基金课题：2022年甘肃省高校创新创业教育教学改革研究项目（项目编号：甘教高函〔2022〕11号）；2023年甘肃省高等教育教学成果培育项目（项目编号：甘教高函〔2023〕14号）；2022年兰州工业学院校级一流本科课程建设项目（项目编号：兰工院〔2022〕67号）；2023年兰州工业学院校级新工科教学研究项目。
新工科背景下“工程光学”课程“一体两翼三步四阶”教学改革与实践文/王春梅 张生福 李钰龙 苏文晓 张总 刘哲本文基于新工科建设背景，聚焦于课程目标，在“工程光学”课程教学改革中积极引入新理念，探索新模式，创新教学方法，应用信息技术。
笔者针对“工程光学”课程教学过程中的痛点问题，依托以学生全面发展为中心的教学理念，明确知识、能力、思维、发展四个层次的教学目标；通过课程思政的“一体引领”，第一课堂与第二课堂的“两翼联动”，“立意、汇意、达意”三步教学设计的具体实施，以打造阳光普照、百花齐放的对话式课堂；在教学活动的全过程中，借助信息技术促进教学改革，以“四阶达标”为引领实现夯实基础、提升能力、强化思维、明确未来的阶梯式教学目标，以更好地满足新时代新工科人才培养要求。
教育部、工业和信息化部、中国工程院联合发布的《关于加快建设发展新工科 实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》明确要求，更加注重产业需求导向，更加注重跨界交叉融合，更加注重支撑服务，探索建立工程教育的新理念、新标准、新模式、新方法、新技术、新文化。
[1]因此，新工科建设既要吸纳新理念、设立新标准、创建新模式，也要使用新方法、融合新技术，不断完善和创新教学活动。
一、“工程光学”课程教学改革的思路与举措（一）“工程光学”课程教学改革思路“工程光学”课程教学改革应紧密围绕新工科建设的总体要求，顺应教育部新工科建设号召，聚焦知识、能力、思维、发展四个层次的教学目标，积极探索“一体两翼三步四阶”教学新模式，全链路、多通道融合新技术，深化课程教学改革创新之路。
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工程光学课程中实验教学改革的研究
摘要：“工程光学”是测控和光学专业的一门主干课程，本文就如何改进工程光学中的实验内容和教学方法，提高学生科学素质、创新意识和实践能力进行了有益的探讨。
关键词：实验改革工程光学实验创新能力
中图分类号：g642 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2012）09（b）-0182-01
《工程光学》是光学和测控技术与仪器专业的主要技术基础课程[1-2]。
由于此门课程所用的仪器设备比较昂贵，限于条件以往只能让学生做几个验证性实验，如：菲涅耳与夫琅和费衍射实验，阿贝成像原理和空间滤波实验，迈克尔逊干涉实验马赫—曾德干涉实验，观察透镜成像规律、光的干涉、衍射等现象。
对干涉、衍射的原理、阿贝成像原理和傅里叶光学中关于空间频率、空间频谱和空间滤波等概念的深入理解。
学生在做这些实验的过程中，思维空间较小，为了使工程光学实验教学真正达到培养学生理论联系实际、提高学生实践能力和创新能力的目的，促进学生综合素质的全面提升，将从实验教学内容和教学方式等方面进行改革[3]。
1 优化实验内容
以衍射实验为例，过去是利用惠更斯原理，定性地从某时刻的已知波阵面位置求出后面另一时刻的波阵面位置。
观察和验证单缝菲涅耳衍射现象，即用单缝衍射仪测量狭缝的宽度，学生观察到衍射条纹后，对条纹进行测量，然后按公式计算出狭缝的宽度，再与实
际宽度对比，这些实验过程都是参照实验教材进行，很少进行更深入的思考，为此，我们对实验内容进行了充实，因为惠更斯原理的子波假设不涉及子波的强度和相位，无法解释衍射图样中的光强分布。
菲涅耳在惠更斯的子波假设基础上，提出了子波相干叠加的思想，从而建立了反映光的衍射规律的惠更斯-菲涅耳原理即波阵面前方空间某点处的光振动取决于到达该点的所有子波的相干叠加。
在此原理的基础上，得到菲涅耳衍射积分公式，所以采用两种不同的原理进行对比衍射实验，并要求同学自己归纳出在两类衍射现象的不同，改变衍射屏大小形状和距离，观察衍射变化的规律，用所学知识对现象进行解释。
通过对比，使学生对自己的实验方案、操作步骤以及所学的原理都有充分的认识和比较，通过实验后对实验现象进行解释，提高了学生对基础知识和实验原理的理解和掌握。
2 以科研带动实验教学
如果只是照着教材做实验，而不知为何如此设计，实验现象背后的原理，那么将来要解决新的问题，又将会一筹莫展，不知道如何展开实验，对于观察到的新现象和规律，他们也将不能给出一个合理的解释并且设法开展进一步的实验来证明。
而这些独立思考和解决问题的能力却又是学生毕业之后工作中必须具备的，尤其是科研中不可缺少的。
采用学生参与教师的科研项目来带动实验教学的方法来提高学生科学素质、创新能力、分析问题和解决问题的能力是非常有效的，鼓励教师将项目中有关光学设计的内容单独设题，由同学自选，根据内容的难易、技术含量等因素，做为学生的实验
课的内容。
这样可以使同学从这种实际项目的开发中得到锻炼。
实践证明学生参与了这类实验后感觉学到了许多新知识，而且记忆深刻。
3 增加实践机会
依托深圳经济特区优势，开拓工程光学实验课程实习基地，使学生真正接触企业进行光学工程实践的机会，使学生能理论与实践结合，不但增加调动学生的积极性，增加学习兴趣还能更好的理解理论知识。
由此可见，通过工程光学实验教学改革，充分调动学生的积极性，使学生的科学素质、创新意识、思维能力、创新能力、分析问题、解决问题的能力和实践能力得到良好的训练和培养，为今后毕业论文和从事光学有关的科研工作奠定坚实的基础。
参考文献
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