高等理科教育 激光原理的立体化教学探索 为了在学生学习过程中,培养他们观察思考,将日常生活中各种自然现象和所学理论知识联 系起来的能力,同时营造创新科学氛围、激发鼓励创新思维,我们在教学过程采取了以下措施: 1.讲述激光的发展历程,使学生认识到科学的发展是无止境的,引导学生养成善于观察发现 各种自然现象,多思、善思、深思联想的习惯,从中找出具有一定共性的规律来。 2.介绍科技发展最新成果,鼓励同学冲破传统观念束缚,激发创新思维,有所发现、有所发 明、有所创造、有所前进。在学习到不同章节内容时,结合书中所学内容,介绍相关科技发展最 新成果和前沿动态,并动员同学查阅相关资料,交流认识和学习体会,谈自己想法和观点,激发 创新思维。 (二)打破传统教学方式,实行计算机多媒体辅助教学 国家教育部教高[2001]4号文件明确提岀:国家重点建设的髙等学校所开设的必修课程,使 用多媒体授课的课时比例应达到30%以上,其它高等学校应达到15%以上。为什么教育部以文件 形式明确规定采用多媒体教学形式,多媒体教学和传统教学方式比较有哪些优点? 其一,信息的高度集成性与交互性。多媒体教学将要教授的内容以数值量化、图形表格、文 字符号、动态画面、声音话语、音乐音效等有机地融合在一起,是一个高度集成的信息载体。交 互性,一方面是指软件中有部分功能可通过读者输入数据,演示读者设定数据下的相应理论结果 如在激光振荡过程中,不同腔型结构,由读者输入振荡次数后,可给出输入振荡次数,腔内光场 的位相和振幅分布;再者是指信息的传播者(教师)和接收者(学生)之间通过特设的信息窗口 可进行实时交流和讨论。 其二,个别性、灵活性、多样性和广用途。它既可用于师生间面对面的课堂教学,又可用于 网上教学,还可由学生个人根据自己实际情况自选学习内容与重点,多次重复学习,这就从教学 方式上打破了过去以班为单位,集体授课的传统教学模式和单一教学环境,使学生学习具有更大 灵活性,师生间更增加了交互性,实现真正意义上的因材施教。 201年我们用自己开发研制的激光原理MCAI课件,在西北大学物理学系1998级进行试放 后,学生反映强烈。2002年2~7月期间,在西北大学物理学系1999级激光原理课教学中,进行 多媒体教学尝试,取得了良好的效果 三)配合课堂教学,开展实习活动 为了增强学生记忆,加深对所学知识的理解,多年来,我们一直坚持组织学生进行参观实习 首先参观西北大学光电厂,通过工厂技术人员结合生产工艺流程的具体操作进行讲解,让学生动 手调试,使学生学习了解气体激光器制作的全过程,最后再让工厂技术人员当场为学生进行激光 美容、刻章等演示,让学生亲身体验激光的魅力。让学生参观我校光子学与光子技术研究所,通 过掺钛蓝宝石飞秒超短脉冲激光器、光参量振荡器、高功率半导体激光器、端面泵浦Nd:YV04 绿光激光器等高水平的器件的动态演示,加深了学生对半导体激光器、钛宝石激光器件及激光倍 频、调谐、锁模技术的理解。同时,带领学生到中科院西安光机所、兵器工业部应用光学研究所、 西北光电仪器厂、成都电子科大、四川大学、西南技术物理所、成都光电技术研究所、绵阳工程 物理研究院物理与化学研究所、上海光机所等单位参观学习。为活跃思维,扩大视野,还组织同 学参观了西安卫星测控中心、陕西天文台、绵阳长虹集团公司、西北有色金属研究所的磁悬浮列 车演示模型等。这些活动的开展,不仅激发了学生的学习兴趣,而且加深了学生对课堂所学内容 的理解和增强了对所学知识的记忆。 四)加强实验教学,训练基本实验技能 在实验教学中,为配合激光原理理论教学,我们先后开设了:固体激光器的装调、固体激光 器的参数测定、马达调Q;KDP晶体r系数测量、染料调谐激光器、He-Ne激光器旁侧光谱测 定、He-Ne激光器纵模间距测量、声光调制及光学谐振腔CAD等实验。在实验中要求学生注意 119