2016年10月 教育教学论坛 oct.2016 EDUCATION TEACHING FORUM 激光原理课程教学方法的探讨与实践 杜戈果 (深圳大学电子科学与技术学院,广东深圳518060) 摘要:“激光原理”是高等院校电子科学与技术专业(光电子技术方向)、光电信息科学与工程等专业的一门 极其重要的专业基础课程。本课程是一门理论性较强的课程。笔者在“激光原理”课程的教学实践中,通过不断 学习、不断摸索与改进,结合自身实践,重点提出了表格对比法和其他如量纲法、一步到位法、类比法等几种有 效的教学方法,给出了具体的操作示例,得到了好的教学效果 关键词:激光原理;对比法;量纲法;一步到位法;类比法 中图分类号:G64241 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)40-0199-03 “激光原理”是高等院校电子科学与技术专业(光总结出来的比较行之有效的方法。 电子技术方向)、光电信息科学与工程等专业的一门 对比法 极其重要的专业基础课程。本课程是一门理论性较强 对比,简言之,2种事物比较也。通过比较,发掘二 的课程,主要阐述激光器的基本原理和理论。它是学者的共同点与不同点,从而加深印象,掌握2种事物的 习相关课程“激光技术”、“激光器件”、“激光应用”的特点。在激光原理的教学中,借助对比方法,对教学效 基础,也是学习光电子学、激光化学、激光生物学、激果起到了一定的促进作用。尤其是借助表格所进行的 光光谱学、非线性光学等新的交叉学科的重要基础叫。对比,使内容更显得一目了然、过目不忘 因为课程性质的特殊性,一直是学生比较惧怕的一门 例1:在介绍原子发光的经典模型时(文献[2] 课程。学生在学习过程中普遍反映枯燥、抽象、难学。P124-128),我们对电子的运动情况进行如下对比(见 因此如何上好激光原理课程,需要教师动脑筋、花时表1)。 间研究教学方法。本文笔者介绍了在多年教学实践中 表1光和物质相互作用的经典理论中的电子运动 受力分析 受弹性恢复力 受弹性恢复力和珊射阻力觉弹性恢复力和射阻力外,受单色平御夜的作用力E[,t) 运动方程mi+Kx=0￥+?i+0ax=0 ++03x=--E(z)e (e/)E(z) x(o=xe x()=xne 2e"d 200(O0-0)+ 特性 简谐无阻尼振荡 简请阻尼振荡 由于自发辐射的存在,物质的增益《吸牧)请线为洛仑盘线型:井 在中心频率附近呈现强烈色散 对每一种情况,先进行受力分析,然后写出电子时(文献[2]P48-151),我们首先一步步推导出了反转 的运动方程,进而求解,分析其特性。这样的处理,使集居数密度、强光υ1入射时的增益系数和强光υ1人 学生对此部分概念有了清楚的认识。 射时弱光υ的增益系数的三个表达式,然后将它们放 例2:在讲解均匀加宽工作物质的增益系数特性在一起进行对比,来挖掘公式背后的物理意义 表2均匀加宽工作物质的增益系数 光v入射时的增益系数强光M入射时弱光v的增益系数 (1)8n0n)= g(v1) 1+1(280,)=-2()(3 ,(v1) l,(v) l,(1) 基金项目:广东省“质量工程”高等教育教学改革重点项目——产业转型背景下的光电学科专业课程设置参考系统;2014年度广东教育 教学成果奖(高等教育)培育项目——激光原理课程实践教学模式探索 作者简介:杜戈果(1971-),女(汉族)陕西米脂人,博士,教授,从事激光技术的教学与研究。 万方数据教育教学论坛 EDUCATION TEACHING FORUM 2016 年 10 月 第 40 期 Oct. 2016 NO.40 激光原理课程教学方法的探讨与实践 杜戈果 （深圳大学电子科学与技术学院，广东 深圳 518060） 摘要：“激光原理”是高等院校电子科学与技术专业（光电子技术方向）、光电信息科学与工程等专业的一门 极其重要的专业基础课程。本课程是一门理论性较强的课程。笔者在“激光原理”课程的教学实践中，通过不断 学习、不断摸索与改进，结合自身实践，重点提出了表格对比法和其他如量纲法、一步到位法、类比法等几种有 效的教学方法，给出了具体的操作示例，得到了好的教学效果。 关键词：激光原理；对比法；量纲法；一步到位法；类比法 中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）40-0199-03 “激光原理”是高等院校电子科学与技术专业（光 电子技术方向）、光电信息科学与工程等专业的一门 极其重要的专业基础课程。本课程是一门理论性较强 的课程，主要阐述激光器的基本原理和理论。它是学 习相关课程“激光技术”、“激光器件”、“激光应用”的 基础，也是学习光电子学、激光化学、激光生物学、激 光光谱学、非线性光学等新的交叉学科的重要基础[1]。 因为课程性质的特殊性，一直是学生比较惧怕的一门 课程。学生在学习过程中普遍反映枯燥、抽象、难学。 因此如何上好激光原理课程，需要教师动脑筋、花时 间研究教学方法。本文笔者介绍了在多年教学实践中 总结出来的比较行之有效的方法。 一、对比法 对比，简言之，2种事物比较也。通过比较，发掘二 者的共同点与不同点，从而加深印象，掌握2种事物的 特点。在激光原理的教学中，借助对比方法，对教学效 果起到了一定的促进作用。尤其是借助表格所进行的 对比，使内容更显得一目了然、过目不忘。 例1：在介绍原子发光的经典模型时 （文献[2] P124-128），我们对电子的运动情况进行如下对比（见 表1）。 基金项目：广东省“质量工程”高等教育教学改革重点项目——产业转型背景下的光电学科专业课程设置参考系统；2014年度广东教育 教学成果奖（高等教育）培育项目——激光原理课程实践教学模式探索 作者简介：杜戈果（1971-），女（汉族），陕西米脂人，博士，教授，从事激光技术的教学与研究。 表1 光和物质相互作用的经典理论中的电子运动 对每一种情况，先进行受力分析，然后写出电子 的运动方程，进而求解，分析其特性。这样的处理，使 学生对此部分概念有了清楚的认识。 例2：在讲解均匀加宽工作物质的增益系数特性 时（文献[2]P148-151），我们首先一步步推导出了反转 集居数密度、强光υ1入射时的增益系数和强光υ1入 射时弱光υ的增益系数的三个表达式，然后将它们放 在一起进行对比，来挖掘公式背后的物理意义。 表2 均匀加宽工作物质的增益系数 -199- 万方数据