物理光学实验教学改革的实践与探讨
物理光学是我国高等院校光信息科学与技术、光电信息工程、光学、仪器仪表等专业的重要学科基础课程，它以光的波动性为基础，研究光的属性和光在媒质中传播的基本规律及其应用，是一门经典理论与近代技术相结合的应用性很强的课程。而实验又是这门课程中重要的实践性教学环节，学生不仅可以通过实验课把在理论课上学习到的理论知识在实验中加以实现和论证，更重要的是可以通过实验课开拓思维、提高实践能力和创新能力，全面提升综合素质，为以后继续深造或就业奠定良好的基础，所以我们必须对物理光学实验课的教学内容和教学方法等进行改革，使之能达到培养学生上述能力的要求。
一、以丰富的实验内容培养学生综合应用知识的能力
（一）培养学生综合应用知识能力的重要意义
当今社会，对那些有知识、能动脑、能动手、综合应用知识能力强的的大学毕业生，是用人单位的首选。培养学生具有相当的综合应用知识的能力，以适应将来踏入社会参与生产实践的客观需要，是我们应用型大学教育教学的一个重要目标。而培养大学生综合应用知识的能力，实验教学则是一个重要的环节。
综合应用知识的能力，往往要依靠一系列的实验活动来加以分析和验证，有的还需要创新者自己设计新的实验和制造新的实验装置，这就需要我们的学生不仅要有一定的动手操作能力，还要善于把理论和实践相结合，能够通过自己的动手操作和实验、实践，把创新的思维一步步地变成创新的成果。
（二）传统物理光学实验内容的主要欠缺
传统的物理光学实验内容，强调对学生掌握基础知识能力的培养，注重如光的干涉、衍射、偏振类等基础性实验，而对学生在物理光学方面综合应用知识能力的培养则重视不够，特别是对
计算机技术在物理光学实验中的综合应用则更显欠缺。
（三）充实物理光学实验内容的实践与探讨
首先，保留一定量的传统的光的干涉、衍射、偏振类的基础性实验，并对这些实验的内容进行扩充，通过这些实验，让学生进一步巩固物理光学的基本理论知识并加深思考。比如在做迈克耳逊干涉实验时，可以不仅只要学生搭建并调节迈克耳逊干涉仪，观察和研究等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉现象，还可以增加利用搭建的干涉仪和血压表来测量空气折射率的内容。在做单缝衍射实验时除了要学生对狭缝的衍射现象进行观察和测量，还可以增加要学生将狭缝换成细丝，观察狭缝与细丝衍射条纹的异同，并要求学生思考如何测量细丝的直径的内容。
其次，为了激发学生的学习兴趣，提高他们的实践能力和创新精神，还应结合本专业学生的实际情况增加一些设计性、综合性实验。设计性、综合性实验不像传统验证性实验那样以教为中心，而是以学为中心。在设置这些实验的内容时，除了将传统实验内容横向拓展与纵向深入外，还可以适当引入一些现代
光电信息科学与工程就业方向新发展的光学研究课题，以开拓学生的视野。做实验时让学生根据已学的理论知识，自我设计实验方案、组建与调试光路，进行探索性实验，并独立分析实验结果，提高分析问题、解决问题的能力。比如在做法拉第旋光效应实验时，可让学生将激光光源改为光栅单仪，并自己进行较复杂的实验系统的设计，并根据实际操作不断调整设计，直至得到满意的结果。
再次，在实验中引入计算机技术，利用计算机模拟实验是光学实验发展的一种趋势。利用计算机模拟物理光学实验，既能够进一步增强实验教学的直观性，还能够培养学生综合应用的能力。所以，应在传统的物理光学实验内容中，更多地增加一些理论模拟性实验，让学生在模拟的过程中，既加深对实验的理解，又将所学的算法语言应用于实际问题处理中，培养他们综合应用知识的能力。
经过多年的努力，我校光电信息科学与工程专业已经建立了自己的工程光学实验室，并单独开设了物理光学实验课，为实验内容的充实准备了良好的前提条件，所以我们应结合现有实验设备对实验内容进行充实和改革，并编写相应的实验教材。
二、以多种组合式教学方法增强学生学习的主动性和创造性
（一）学生的创新意识和创新能力要在学习的主动性和创造性中培养
培养学生的创新精神，首先来源于培养学生的创新意识。所谓创新意识，就是一种不安于现状的求新求
精的意识，是一种对于任何未知的问题、未知的领域而不无动于衷的强烈的尝试冲动，它是创新能力的重要心理素质之一。
学生创新能力的培养，不只是一名空洞的口号，而是要扎扎实实地培养学生的积极求异性、敏锐观察力、创造性想象力、独特知识结构、活跃灵感性。而这一切则首先要大力增强学生学习的主动性和创造性。被动的学习，学生只会养成死记硬背的应试学习方法，对所求的问题的答案只求能背能记，不求为什么、是什么，更不会有什么创新的意识。而主动的学习，学生则不满足于对问题的一知半解，而会主动激发去追求为什么、是什么，便有可能产生强烈的创新动机，树立创新目标，发挥创新潜能。
（二）传统物理光学实验教学方法的主要不足
在传统的实验教学过程中，教师往往只注重向学生讲解实验基本理论、实验仪器的使用及实验技巧，而忽略对学生兴趣的激发、思维的开拓。学生则只满足于根据教师的讲授简单重复教材上的实验步骤，测量数据，做出结果，而不会主动思考并探索实验本质和设计实验。这样就难以在学习过程中充分发挥学生的主动性，培养创新能力。所以，為了开拓学生的思维、培养创新能力，还必须对实验课的教学方法进行改革。要着眼于在大力增强学生学习的主动性和创造性中，不断培养学生的创新意识和创新能力。
（三）物理光学实验教学方法改革的实践与探讨
在设置教学方法时，为了增强学生学习的主动性和创造性，可考虑结合学生的特点，采取启发式、讨论式和引导式等多种方法相结合的方式。
一是对于基础性实验，主要采取启发式和讨论式的教学方法，可在课前先提出下次实验要解决的问题及相关要求，启发学生带着问题进行预习。比如在做杨氏双缝干涉实验前，先将下述问题提出来让学生进行预习：（1）实验中，若改变狭缝的位置，使得它上移或者下移，那么干涉条纹是否会整体移动？若移动，则移动方向如何？干涉条纹的疏密程度是否会发生改变？（2）实验中，若改变双缝的间距，则干涉条纹零级明纹的中心位置是否会改变？干涉条纹的疏密程度是否会发生改变？上课时对个别实验可打破传统的教师讲解后学生再进行实验的教学方式，改由学生讲解后，教师指点、提出问题，并与学生一起讨论的方式，引导和鼓励学生大胆去思考并提出不同见解。
二是对于设计性、综合性实验，主要采取引导式的教学方法，教师只进行引导性的指导，学生自己设计实验方案、进行实验，并分析实验结果。比如在做电光调制、法拉第旋光效应等实验时，则是在老师的指导下，以学生自己设计实验方案为主。
三是对于一些较复杂、难度较大的实验还可以采取现场演示与计算机仿真相结合的教学方法，这种将现代教育技术应用在实验教学中的方法可弥补传统实验教学手段的不足，拓展学生的视野，提高学生的学习兴趣和教学效果。
三、以多元化考核制度培养学生的实践动手能力和职业素质
（一）大学生职业素质的基本要求
所谓职业素质，就是从事某种职业的劳动者对本职业的了解和适应能力的一种综合素质，主要包括三个方面的内容：即职业技能、职业道德和职业精神。一个人的职业素质是需要通过职业教育、职业实践和职业修养等多种途径逐渐形成，并稳定、发展
起来的，而大学阶段教育则在人生的职业素质的形成方面起着基础性的作用。因此，在大学阶段教育中应重视学生职业素质的培养，为学生奠定良好的职业素质基础。
（二）物理光学实验考核与大学生职业素质的培养
为了达到良好的教学效果，除了设置好实验内容和教学方法外，还应建立科学合理的考核制度。物理光学实验课的考核以前主要以针对实验操作和实验报告的考核为主，但由于实验教学是一种过程教学，其过程往往比结果更重要。实验前的预习、实验中的操作、实验后对设备的整理、实验数据的分析、实验报告的撰写等过程既需要学生自己动手动脑来完成，也需要和同学协作配合来完成。因此，整个实验过程不仅可以培养学生的实践动手能力和应用能力，还可以培养学生的职业素质。所以在制定考核制度时，应将实验的各个环节都纳入考核范围内，建立多元化的考核制度，才能对学生的实验情况进行全面、综合的评定，以调动学生的学习积极性，提高学习效果。
（三）物理光学实验考核制度的实践与探讨
考核主要包括过程考核和期末考核两大部分，过程考核是对每次实验的考核，期末考核是学期末对整门课程学习情况的考核；过程考核成绩和期末考核成绩分别占实验课总成绩的60%和40%，具体考核方法如下。
1. 过程考核：每次实验都应对学生的预习情况、实验操作、实验报告及实验态度等进行考核、评定成绩，这些成绩的综合即为学生这次实验的成绩；各次实验成绩的综合即为学生本门课程过程考核的总成绩。对预习情况进行考核时，为了避免学生并没有真正预习，只是抄袭了书本内容或他人预习报告的问题，不仅要对预习报告进行考核，还要以提问的方式对学生在预习时对实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤及实验注意事项等的了解情况进行考核。對实验操作进行考核时，重点考察学生能否运用所学光学知识快速调节光路，实验操作是否规范，使用仪器的