基于创新与实践能力培养的光学专业实验课程改革与实践

　　摘要：光学专业实验是光学相关专业要求的必修实验课，是培养学生动手能力和创新创造思维中不可或缺的环节。针对目前光学专业实验课程中教学内容、培养方案依然延用传统方案，缺乏创新与活力的问题，提出充分利用江西南昌的光学产业链优势，引入多途径、多媒体、全面发展的教学资源，通过组建一支优秀的教师队伍、制定高效的教学方案，让学生更深入、更广泛地接受丰富的专业知识，拓展学生知识面，提高学生对光学领域探索的兴趣，最终培养出具备创新精神与实践动手能力的高素质人才。

　　关键词：光学专业实验;创新与实践能力;改革与实践

　　目前全国高等院校都在进行“创新创业” 教学改革，以培养具有创新精神与实践动手能力的优秀本科生为终极目标。对于光学相关专业，光学专业实验课程是将光学书本知识与实践操作联系起来的第一步，更是培养学生动手能力和创新创造思维不可或缺的环节。然而当前高校的光学专业实验普遍存在一些问题，例如教学手段陈旧、实验内容缺乏吸引力、课时安排不合理、考核方式单一等诸多问题。为了积极响应国家和高校对“创新创业”教育改革的规划，针对性地开展光学专业实验课程改革与实践，目的是丰富课程教学内容、制定高效的培养计划与灵活的考核机制、鼓励并培养学生的创新思维和动手实践能力，培养出优秀的毕业生。

　　一、改革前光学专业实验存在的问题

　　经过系统调研，发现高校光学专业实验课程存在以下几个问题：

　　(1)光学实验设备老旧、实验内容几乎一成不变。高校中光学实验设备普遍老旧，比如常用的分光计等设备时常功能障碍。特别是光学专业基础实验内容几乎不更新，跟不上飞速发展的光信息产业和光学研究前沿。对光学专业学生而言，这样的实验课程，往往激发不来学习的积极性和探索的兴趣，更不谈深入研究的动力。并且由于专业实验内容与时代严重脱节，学生普遍存在对本专业认知不足，不够了解当下的就业需求、专业前景，缺乏专业自信。以至于对于未来迷茫，不能够提前制定是就业或继续深造的计划。

　　(2)光学专业实验课程设置有待优化。一方面是课程实验课时偏少。光学实验对学生的基础操作有一定要求，例如透镜的三维调节、光学镜片的擦拭及使用、光路搭建的基本原则以及安全须知等等，这些都需要对学生进行系统的培训。但是由于课时偏少，往往会压缩这部分的教学实践甚至略去，不利于学生培养良好的光学实验习惯，失去打下扎实实验基础的的机会。另一方面，光学专业实验考核方式一般遵循预习、操作、报告的形式，学生只需要按部就班的做就能合格甚至获得高分，学生的创新想法得不到鼓励，各种尝试得不到实践，不利于创新思维和动手实践能力的培养。

　　二、光学专业实验课程改革与实践

　　针对光学实验课程存在的上述问题，通过讨论、调研，结合专业特色以及当地发展情况，对光学专业实验课程进行如下改革与实践。

　　(1)丰富课程教学内容，打造一条全新的教学资源链。将“本科生教学—企业工作需求—科研院校研究生培养要求”三者在光学专业实验中进行有效融合。在教学内容方面，加强光学基础操作的讲解，压缩部分与大学物理基础实验类似或重合的实验内容，增加创新性实验内容。在企业工作需求方面，结合江西省南昌市“南昌光谷”在光电技术产业链中的优势，建立与当地光电企业合作，让企业提供实习参观的机会，并聘请企业相关人员讲解光学企业发展与专业学习的联系。在科研方面，建立与光学领域著名科研团队的合作，特别是热门或者顶尖的科研院所，通过制作科研教学视频和远程网络教学，拉近本科生与科研的距离，让学生更了解科研内容、科研走向，培养学生兴趣提高自信心。通过将教学、工作、科研有机结合起来，让老师有目的地教学、学生有目标地学习，提高学习效率。

　　(2)制定高效的教学培养方案。一方面改革教学方法，在有限的学时和资源条件下，利用先进的互联网教学、网络课程教学;并增加典型企业实例剖析、科研课题简单入门的教学，更直接、高效地将丰富的知识传授给学生，启发学生思考;另一方面改革考核方式，增加调研性质和开放性质的大作业，提高实践动手能力考核的比重;让学生有精力、有动力的开展课外实践学习。同时大力鼓励创新思维和发明创造，帮助学生组成实践团队，大力支持学生参与各类“创新创业” 竞赛，如：“挑战杯”、“互联网+”等。

　　(3)培养一支优秀的教师队伍。结合创新与实践的教学需求，提高教师与专业需求的融合度，加强教师的引导能力与专业素质，改革教学方案，完善教学 PPT 或视频，做到学生能学、爱学、想学，尽力开发学生的实践和创造能力。特别鼓励教师将自己的科研内容和研究成果融入光学实验课程的教学中，以此丰富课程内容，激起学生的学习兴趣。例如在激光有关的实验中，可以将 2018 年诺贝尔物理学奖的“激光啁啾放大技术”和“激光光镊”作为拓展内容加入教学，这样不仅让学生了解光学领域的前沿发展，拓宽学生的知识面，而且可以加深学生对于激光原理及其应用的理解。通过上述三项措施与改革，开阔了学生的知识面，培养了学生的兴趣，树立了学生自信心;在很大程度上鼓励学生调研和设计开放性实验，全面提高学生的创新思维与动手能力。

　　三、结束语

　　光学基础实验课程是光学相关专业人才培养重要的一环，其教学效应直接影响本科毕业生的质量。为培养具有创新精神与实践能力的优秀大学生，开展了光学专业实验课程改革，包括丰富教学内容，制定高效的培养方案、培养优秀的教师队伍。通过改革的开展与实践，可显著提高学生学习的积极性、拓宽学生的知识面、激发学生的创新思维，增强学生的实践动手能力。

　　【作者简介】李贵花(1986-)，女，博士，讲师，研究方向为强场激光物理。

　　【参考文献】

　　[1] 柏俊杰 , 张小云 , 吴英 . 面向工程应用的工程光学教学改革与实践 [J]. 重庆科技学院学报 ,2012(12):15-16.

　　[2] 陈世豪 , 刘晓玲 , 毛欣杰 , 等 . 验光学开放性实验教学方式的实践与探索 [J]. 中国高等医学教育 ,2008(5):99-101.

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