浅谈应用光学的发展现状

摘要：在当今的信息社会中,科技的发展,特别是与我们密切相关的信息科学、生命科学、新技术、新材料、光机电一体化等科技,从微电子发展到光电子、纳米技术、数码技术,从电子通信发展到光通信,从电子计算发展到光子计算,这些都是对当今社会的生产力产生了深远的影响。新型的光学产业对光学技术人才的需求量也越来越多,而光学技术的快速发展,使学校对于光学方向的教育要求也越来越高,把光学和其他学科结合起来,形成一个完整的教育体系,为光学的发展起到促进作用,培养出优秀的光学技术人才。
   
  1.前言
   
    随着科技的发展,光学技术也在不断进步,新的光学分支不断涌现,光学知识不断扩展,必然对光学教学产生冲击,而为了适应光学技术的发展,光学教学必须要教学内容不断更新、知识面要不断扩展等特点。为我国培养出具有创新思维和创新能力的科技人才。
   
    2.我国光学教育的发展历程
   
    2.1萌芽时期
   
    2.1.1从上一辈直接传承到下一辈
   
    当时的人们把有关光学方面的知识、 技巧和工艺应用在了谋生和生活上,他们没有真正意义上的老师,都是从上一代怎样制造与光学有关的器具。这仅仅是为了生活,然而却在潜意识下产生了“光学” 的应用和教学的过程。
   
    2.1.2从研读古书到写书撰写
   
    从西周开始,就出现了大量有关于光学知识的书籍。在这个时代,人们把自己对于光学知识的理解编撰成书,供后人学习和研究。当时的人们已经开始观察与光有关的现象,并记录下来;还有些手工业者也把自己的光学工艺制造技术记录成册。 而后人将这些知识和工艺方法进行进一步的扩充和传承。
   
    2.2形成和发展时期
   
    这段时期是由明末开始到1937年。在这段时期里,中国的光学发展开始经历一个形成和发展的过程。也就是这一时期光学教育真正开始进入课堂。由于传教士来到中国传教,把西方的光学知识传入到中国,也就是这时,开始进入光学教育的形成时期。
   
    2.3战争维持时期
   
    战争的出现不仅没把光学教育停滞, 反而在西北地区有所发展。
   
    2.4空前繁荣时期
   
    进入21世纪,科技的进步,对于光学的发展是迅猛的,达到了以前没有达到的高度。
   
    3.光学教学的现状
   
    3.1光学教育中出现的问题
   
    3.1.1光学教学内容的更新跟不上光学应用的步伐
   
    光学的应用领域在不断的扩大,不再仅仅局限于视光学和精密测量于加工领域,而是发展的越来越深入,与我国的工农业、科学技术以及人类的生活的领域都密切相关。然而先进的光学教育内容更新却跟不上光学应用的步伐。部分学校的教学内容还与几十年前的内容一样,整个教学内容体系完全落后于实际科学技术的发展。学生无法从课本学到与生活、生产紧密相连的光学技术。
   
    3.1.2专业需求导致光学教学内容被局限
   
    目前,很多高校的非物理专业的大学物理光学教学越来越偏中于与自己专业相关的光学领域的知识,而对于与本专业无关的光学内容则进行了删减。有的光学内容过偏或者过简都会导致学生对光学知识只有一个片面的了解,使他们学不到真正的光学知识并失去兴趣。
   
    3.1.3光学目标的歧义化
   
    课堂教学是光学教学的主要形式。而由于目前大学的教育模式和考核制度,使得学生把更多的注意力集中在与结课有关的光学内容和试题,而不是由兴趣出发而主动的去了解和学习。
   
    3.1.4现代光学内容设计过少甚至被忽略
   
    虽然当今的光学技术发展迅猛,光学的应用领域在不断扩展,但是部分高校对于现代光学知识的内容知识浅尝辄止或者不涉及,缺乏时代信息,与现代光学内容几乎没有关系。
   
    3.1.5光学实验教学存在问题
   
    在实验课时,学生知识根据课本的知识来完成实验,并不会去了解实验的设计思想。由于理论与实验的不同步,使得学生在实验室对实验的步骤不明,不了解实验数据的物理意义。
   
    3.2光学教学中出现的困难
   
    3.2.1光学教学面临着学生规模的不断扩充,而高校的教学资源很难达到要求的困难。
   
    由于光学专业的学生的队伍每年都在扩大,使得部分高校的教学资源的升级很难与学生规模扩大的步伐同步,这就使得很难做到每个学生都充分了解光学内涵。
   
    3.2.2在光学教学中,很难更正学生之前对光学概念或现象的认识错误,这也给光学教育带来了难度。
   
    学生从出生大长大通过自己的眼睛观察这个世界,并形成了自己的世界观,但往往他们所认识的都是表像,但是这种已经形成的观点一旦形成就很难更正。在课堂上老师讲解完知识后,由于学生众多, 很难对每个学生是否正确掌握光学知识做一一了解的并更正,而错误的理解会导致对某个光学体系的错误认识,影响学习光学。
   
    3.2.3光学课堂上,教师与学生之间缺乏交流。
   
    由于光学的内容偏向于物理,比较枯燥和抽象,而教师在教学的过程中,很难引起学生的共鸣,使老师不能及时里了解学生的理解状态,只能在课后通过考试时才能得到部分反馈的信息。
   
    3.2.4部分高校对光学的教学仍以传统教学为主。
   
    在部分高校光学课堂上应用的现代化的教学手段,但教学的内容比较局限, 不新颖,而且都是通过PPT呈现在学生面前,运用模型的时候很少,使学生不能直观的感受到光学内容,而只能在脑海中想象。
   
    4.光学教育的发展对策
   
    4.1光学课程的改革
   
    光学课程是学生学习现代化科学技术的基本课程。在光学教育改革中,应该把学习知识的教育内容转变为以科学素质教育为主的课堂教育内容,着重培养学生的创造能力和自主学习能力。在课程上利用近几年的教学研究成果,是课堂知识和现代的光学技术发展挂钩,使知识不陈旧,能引起学生的兴趣,主动去了解并去学习有关光学的知识,为学生的知识、能力、素质的发展提供条件。
   
    4.2加强相关专业的配合
   
    学生学习光学知识,不应局限于仅仅学习光学知识,应跟上时代科技的发展, 学习光学技术发展中产生的新分支和与其他专业的相关性,扩充自己的知识面,为我国的科技发展做贡献。
   
    4.3光学问题向导式学习
   
    4.3.1问题向导式教学的概念和模式
   
    4.3.1.1问题向导式教学的概念
   
    问题向导式教学是指在课堂教学时, 教师根据所要讲述的教材内容,引出相关内容和概念时,向学生进行提问,引发学生的思考与理解。
   
    4.3.1.2问题向导教学的模式
   
    1一问一答模式。一问一答模式可以是教师提问,引导学生思考而回答问题,也可以是学生提问,老师回答问题来解决学生在学习光学是的疑问;还可以是学生通过计算机作为中介向老师提问或回答问题。
   
    2集体辩论模式。它是指在课堂上后者课后,教师组织学生进行学生与学生之间的相互问答模式。通过这种模式,可以让学生进行交流并把自己所理解的光学知识渗透该对方,提高学生对光学知识的理解,并在这一过程中提升学习的兴趣。同时加强学生之间的交流,增强集体感。
   
    4.3.2问题向导式教学的作用
   
    1提高师生间互动的频率。由于光学知识是枯燥乏味的,而课堂上的沉寂使师生之间缺乏交流。而通过这种模式,可以增加师生间的交流。在交流的过程中,师生间相互了解、互相认可,不但提高了教学质量,增进了师生间的友谊还达到了良好的教学效果。
   
    2培养学生的思辨能力。学生在参加辩论时,通过提问和回答问题,把自己的思想观点说出来并进行探讨,也对别人的问题进行探讨,是其不再拘泥与过去的思考模式。
   
    参考文献   
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    [2]蔡履中.光学[M].北京:科学出版社,2011.   
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    [4]沈元华,陈慧芬.关于普物光学教学的现代化改革[J].大学物理,2010,17(6):46-48.