提高《激光物理》课程教学效果的方法探索

【摘 要】本文通过《激光物理》课程的基本情况介绍，剖析了该课程教学环节中存在的问题，找出影响学生学习效果的根源。就如何提高趣味性，课程考核方式、建立“第二课堂”等教学方法进行了积极有益的探索和改革，摸索出了比较合适的教学方法，有效地激发了学生对该课程的兴趣，充分调动了学生的学习积极性，提高了学生对应用物理专业的信心。

【关键词】激光物理；教学效果；探索

培养创新型人才已经成为世界高等教育界共同的价值追求，也是我国高等教育改革的目标和发展的方向[1]。创新应用型本科人才的培养，进一步改善我国的人才结构，是实现现代化的保证，是教育部质量工程的要求，也是中原工学院“十二五”规划的重点内容。因此如何培养创新应用型本科人才，是社会关注的热点内容。本课程组以此为着眼点，从《激光物理》课程的教学实践出发，以注重培养学生的自主学习能力，创新性思维，提高学生的知识应用能力为目标，尝试了系列的课堂教学探索，对于激发学生的学习兴趣，提高人才培养的质量和水平取得了一定的阶段性成效。

1 激光物理课程介绍

《激光物理》课程是中原工学院应用物理专业的一门专业限选课，计划总学时为45学时，3学分。作为主要专业课程之一，该课程有着承前启后、从理论走向实际应用的功能。教材采用电子工业出版社出版、陈家壁和彭润玲主编的《激光原理及应用》[2]，主要参考书是周炳琨等编著的《激光原理》[3]和魏彪、盛新志编著的《激光原理及应用》[4]。本课程前半部分介绍激光原理，着重阐明受激辐射的物理概念，以及激光输出特性与激光器的参数之间的关系，以掌握激光器的基本理论为主要目的；后半部分介绍激光在计量、加工、医学、信息技术，以及现代科技前沿问题中的应用，重点讲解激光器的工作原理，介绍各种应用的思路和方法。

2 课程存在问题剖析

自古人们常说：兴趣是最好的老师。没有了兴趣的学习会让学生感到索然无味，从而无法进行积极的思维活动，也就丧失了探索事物真谛的动力源泉。学生学习兴趣的大小，直接影响到学习的效果。从课程内容来看，《激光物理》理论性较强，有些内容比较抽象，学生难易理解，久而久之学生在课程的学习中就逐渐失去兴趣，不能够很好掌握课程的内容；从教学方法来看，由于客观条件的限制，在有限的课时里，授课形式相对单调枯燥。现行的教育教学模式是以知识灌输为中心，教与学的过程中以教师的教为中心，缺少对学生思考能力、想象能力和创造能力的发展与培养。这些因素都直接导致学生学习兴趣不高，潜能没有被激发出来，沉闷乏味的课堂教学氛围对课堂的教学活动产生严重的不良影响。

3 教学方法探索

3.1 把握好绪论课的趣味性

绪论课是该课程留给学生的“第一印象”，在一定程度上决定了今后学生对该课程的学习兴趣。因此教师在备课环节中应充分考虑学生的感受，站在学生的角度去编排所讲内容，要充满趣味性[4]。比如在激光问世过程中充分采取拟人化的方法，分别讲解了“激光之父”，激光的“哥哥”——微波激射器，以及激光大家族的组成。接着以诺贝尔获奖为线索，引出对激光器做出突出贡献的几位伟大的科学家。同时也强调世界上第一台激光器的发明人梅曼却没有获得诺贝尔物理学奖，并与同学们一起探讨原因，最后教师总结出创新精神在科学研究及发展过程中的重要性，给学生留下了深刻的印象。

3.2 充分利用数据对比，适当吊学生“胃口”

成功的教师不但要善于答疑，还应善于激疑，使学生“于无疑之处生疑”，把学生思维引进路转峰回的知识道口，促使他们动脑筋、想问题。当学生“山穷水尽疑无路”时，教师就应抓住时机释疑，使学生在质疑、解疑中长知识、长智慧，并学会怎样学习。同时学生在这种学习环境下，又能提高发现问题、分析问题、解决问题的能力。例如：在绪论课中讲到激光的特点时，充分利用数据对比。教师不是直接告诉同学们激光的特点，而是让学生去猜测单色性之冠的氪灯及激光器的光谱线半峰宽度数量级分别是多少；普通强光源照射到月球上的强度与激光照射到月球上的强度的数量级差别有多大；讲到光学谐振腔的作用时，可以先让学生猜想一下世界上最长的激光器有多长；讲自发辐射时问学生原子的能级寿命数量级是多少……利用这些数据上的差别刺激学生的感性认识，从课堂上学生的反应来看，相当多的学生唏嘘不已，露出了好奇的表情。这些数据的强烈对比给学生留下了深刻的印象，从而大大激发了学生对该课程的学习兴趣。

3.3 巧妙利用多媒体教学

传统的教学方法传承千年，有着不可取代的地位。无论是板书还是图表，都能够传递大量的信息，然而这些手段在某些方面存在着先天性不足。尤其是较抽象的理论方面，表现力大大逊色于多媒体教学。多媒体教学可以得天独厚地利用动画、图像、视频及音频等多种形式将一些抽象理论表示出来。例如：在讲到第三章光学谐振腔的横模时，可以利用图像非常形象地表示出不同模式的函数形式及相对应的光斑形状，有效地吸引了学生的注意力。另外在讲到孔缆传输线模型时，利用多媒体大大节约教师板书画图之余还可以通过画面让学生非常直观地感受到光线的几何传播过程；在课间休息时间，利用多媒体给学生播放激光在各个领域中的应用及前沿知识，也可有效地拓宽学生的知识面。

3.4 考核方式探索

以往本课程的考核方式包含平时成绩和期末闭卷笔试，其中期末闭卷笔试占综合成绩的80%。由于平时成绩占20%，分量不够大，导致学生在考试前拼命“冲刺”，临时抱佛脚，死记硬背一些公式和相关物理概念，尽管考试取得了一定的成绩，但缺对本课程缺乏基本理解。因此此次教学改革中经小组研究，将平时成绩与期末考核成绩比例平分，即各占50%，让学生意识到平时学习积累的重要性，从而从思想上予以充分重视。同时期末改为答辩的形式，教师就平时课堂上讲到的内容以口头的形式提问，每位学生题目都不相同，从学生的回答和反应教师能够非常客观地了解到学生平时的综合学习效果及对知识的领悟能力。这种考核方式也锻炼了学生的语言表达能力，同时应试同学的讲解内容也会为其余旁听的同学起到很好的复习作用。

3.5 建立“第二课堂”，给学生充分展示的机会

在课堂教学实践环节中，尝试建立“第二课堂”。让学生自由组合，五人一组，每个人分工不同，通过查阅文献资料，最后各小组完成教师布置的课外作业，作业内容可以就激光理论、激光在各个领域中的应用、实验等各方面内容进行发挥。万事开头难，起初几次学生无从下手，教师充分予以引导，挑选一些重点但又非难点的内容留给学生。比如第一章第五节“激光形成的条件”中，只要学生对前面的知识掌握牢固，理解起来就非常容易。学生经过复习及对要讲内容的充分预习后就可以掌握，然后在课堂上进行“汇报表演”，把原本是教师的讲台放手给学生，树立了学生的主人翁意识。随着学生学习积极性的高涨，教师逐渐把“第二课堂”的讲解转移到了非课堂时间。学生由开始对这种考核方式最初的被动到欣然接受，并且非常认真地完成了各个环节教师分配的任务。有些学生还提出了非常好的建议和设想，学生的认可代表了思想上的重大转变——由原来的“让我学”转变为“我要学”。

4 结束语

本文根据对《激光物理》课程的作用介绍，剖析了课程教学环节中存在的问题，找出影响学生学习效果的根源。通过对课程教学环节的实践探索，在授课方法及课程考核方式上做出了尝试性的改革，学生反应积极，取得了良好的效果。我们将会在此基础上不断摸索更科学更严谨的教学方法，在教学内容上也将会反复推敲并加以论证，以提高学生的学习兴趣及学习效果，并对其它后续课程起到一定的辐射作用。

【参考文献】

[1]吴安平，邢鹤.应用型本科创新型人才培养模式的探索与实践[J].长春大学学报，2011（21）12：131-134.

[2]陈家壁，彭润玲.激光原理及应用.2版[M].北京：电子工业出版社，2010.

[3]周炳琨，高以智，陈倜嵘，等.激光原理.6版[M].北京：国防工业出版社，2009.

[4]魏彪，盛新志.激光原理及应用[M].重庆：重庆大学出版社，2010.

[5]胡绍民，罗晖.《激光原理》课程教学体会[J].高等教育研究学报，2012，35（1）：71-73.

[责任编辑：杨扬]