第29卷第1期 关于提高激光原理与激光技术课教学质量的探讨 012年3月 关于提高激光原理与激光技术课教学质量的探讨 马再如 (西华大学物理与化学学院四川成都610039) 摘要:激光原理与激光技术是一门重要的专业基础课。搞好该课的教学工作具有重要的意义。根据该课 程的教学内容,针对该课教学过程中的重点和难点,并结合教学过程中的教学体验,本文从更新教学理念、改 进教学手段、丰富教学内容和开拓教学视野等几个方面来探讨如何提高激光原理与激光技术课程的教学质量 笔者认为,这些方法能激发学生的好奇心、调动他们学习的积极性和热情,也能更妤地促使学生理解和掌握该 课程的教学内容,为他们将来使用和研发激光器奠定良好的基础 关键词:激光原理与技术谍;理论教学;实验教学;更新教学观念 激光自上世纪六十年代诞生以来,其技术取的基本原理和理论。在教学过程中,通常分成两 得快速进步,其应用亦日益渗透到工农业生产、部分进行教学。(1)在讲授激光原理部分时, 科研、国防、能源、医学、艺术和日常生活等方要讲授激光的基本原理、开放式光腔与高斯光束 方面面 在能源上,世界范围内关于激光受控(含稳定腔模式理论、高斯光束和非稳腔模式初 核聚变的研究正方兴未艾,而激光技术与信息技步)、电磁场和物质的相互作用、激光器的振荡特 术相结合,又促进了激光全息、激光通信及激光性。这些基本理论的学科基础既包含电动力学 存储等的发展;军事上,激光已用于激光雷达及各原子物理和量子理学基础,也含有大量的高等数 种战略或战术性激光武器上、并初步显现威力;学知识,不仅理论抽象,而且公式多,较复杂, 医学上,激光美容、激光手术刀等获得重要应用;有相当的深度和难度,是一门具有相当学术和技术 工业上,激光准直、激光导航、激光加工、表面含量的课程,并且教辅资料较少,这也增加了教学 改性和激光成型等已为人们所熟知;在科学研究的难度。多年教学经验显示,该课程物理概念抽 上,它可以提供极端的物理条件,既可以作为先象和理论性强,基础知识面广,学生往往因缺乏 进光源,也可以用来作为质子加速、高次谐波产感性认识,不易理解,感到难学。在教学中如不 生等应用。鉴于激光光学在国防、工业、民用和采取得力措施,学生很容易因学习中遇到不可克服 科学等领域的广泛应用,因而它被列为国家战略的困难而产生厌学心理。(2)激光技术的主要内 支撑技术 容包括激光放大技术、激光选模技术、激光稳频 、课程教学内容 技术和激光短脉冲技术(如激光调Q技术、腔倒 激光原理与激光技术已成为许多理工类院校空技术和激光锁模技术)。这些内容既是从事光学 的重要专业基础或方向课,是一门理论性很强的类工程技术人员必须掌握的基本知识,也能加深 专业基础课。通过该课程的学习,可以为学生们学生对激光器原理的理解和掌握。要充分地熟悉 以后从事激光技术、光通信以及信息处理、红外和掌握这些基本的技术需要经过大量的实验才能 探测、生物医疗诊断、材料加工、环境检测等方完成,由于激光器件与光学元件较为娇贵,且激 面的相关工程研究打下基础。因此搞好该课程的光器运行和维护成本较高,因此,很多激光器件 教学工作就尤为重要。 及其单元实验课程难以开展,即使能开设,也往往 激光原理与激光技术课程主要是阐述激光器由于台套数少而影响了教学效果。这客观上使学 *基金项目:本文由西华大学重点课程建设工程资助。 C1994-2012ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net关于提高激光原理与激光技术课教学质量的探讨* 马再如 ( 西华大学物理与化学学院 四川成都 610039) * 基金项目: 本文由西华大学重点课程建设工程资助。 摘 要: 激光原理与激光技术是一门重要的专业基础课。搞好该课的教学工作具有重要的意义。根据该课 程的教学内容，针对该课教学过程中的重点和难点，并结合教学过程中的教学体验，本文从更新教学理念、改 进教学手段、丰富教学内容和开拓教学视野等几个方面来探讨如何提高激光原理与激光技术课程的教学质量。 笔者认为，这些方法能激发学生的好奇心、调动他们学习的积极性和热情，也能更好地促使学生理解和掌握该 课程的教学内容，为他们将来使用和研发激光器奠定良好的基础。 关键词: 激光原理与技术课; 理论教学; 实验教学; 更新教学观念 激光自上世纪六十年代诞生以来，其技术取 得快速进步，其应用亦日益渗透到工农业生产、 科研、国防、能源、医学、艺术和日常生活等方 方面面［1 － 4］。在能源上，世界范围内关于激光受控 核聚变的研究正方兴未艾，而激光技术与信息技 术相结合，又促进了激光全息、激光通信及激光 存储等的发展; 军事上，激光已用于激光雷达及各 种战略或战术性激光武器上、并初步显现威力; 医学上，激光美容、激光手术刀等获得重要应用; 工业上，激光准直、激光导航、激光加工、表面 改性和激光成型等已为人们所熟知; 在科学研究 上，它可以提供极端的物理条件，既可以作为先 进光源，也可以用来作为质子加速、高次谐波产 生等应用。鉴于激光光学在国防、工业、民用和 科学等领域的广泛应用，因而它被列为国家战略 支撑技术。 一、课程教学内容 激光原理与激光技术已成为许多理工类院校 的重要专业基础或方向课，是一门理论性很强的 专业基础课。通过该课程的学习，可以为学生们 以后从事激光技术、光通信以及信息处理、红外 探测、生物医疗诊断、材料加工、环境检测等方 面的相关工程研究打下基础。因此搞好该课程的 教学工作就尤为重要。 激光原理与激光技术课程主要是阐述激光器 的基本原理和理论。在教学过程中，通常分成两 部分进行教学。 ( 1) 在讲授激光原理部分时，主 要讲授激光的基本原理、开放式光腔与高斯光束 ( 含稳定腔模式理论、高斯光束和非稳腔模式初 步) 、电磁场和物质的相互作用、激光器的振荡特 性。这些基本理论的学科基础既包含电动力学、 原子物理和量子理学基础，也含有大量的高等数 学知识，不仅理论抽象，而且公式多，较复 杂， 有相当的深度和难度，是一门具有相当学术和技术 含量的课程，并且教辅资料较少，这也增加了教学 的难度。多年教学经验显示，该课程物理概念抽 象和理论性强，基础知识面广，学生往往因缺乏 感性认识，不易理解，感到难学。在教学中如不 采取得力措施，学生很容易因学习中遇到不可克服 的困难而产生厌学心理。 ( 2) 激光技术的主要内 容包括激光放大技术、激光选模技术、激光稳频 技术和激光短脉冲技术 ( 如激光调 Q 技术、腔倒 空技术和激光锁模技术) 。这些内容既是从事光学 类工程技术人员必须掌握的基本知识，也能加深 学生对激光器原理的理解和掌握。要充分地熟悉 和掌握这些基本的技术需要经过大量的实验才能 完成，由于激光器件与光学元件较为娇贵，且激 光器运行和维护成本较高，因此，很多激光器件 及其单元实验课程难以开展，即使能开设，也往往 由于台套数少而影响了教学效果。这客观上使学 ·59· 第 29 卷第 1 期 关于提高激光原理与激光技术课教学质量的探讨 2012 年 3 月