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【摘要】本文从薄膜光学课程的地位、作用、任务以及教学目的出发,结合研究生教学的特点,对课程的内容设置及教学方法进行了探索,并应用于教学实践,取得了良好的效果,对同类课程的建设有一定的指导意义。
【关键词】薄膜光学;课程建设
1.引言
随着科学技术的发展,对人才培养的要求也在相应提高,作为薄膜光学专业方向研究生的专业基础课,薄膜光学课程不但要求学生掌握薄膜光学基本理论,膜系设计方法,现代光学薄膜进展,薄膜科学研究和工业生产理论,还要求学生做到理论联系实际,通过课程的学习为今后从事光学薄膜研制工作打下坚定的基础。基于前述课程的地位、作用、任务以及教学目的,结合研究生专业课程教学的特点,对薄膜光学课程内容设置及教学方法进行探索,是建设好薄膜光学课程的关键。
2.研究生专业课程教学的特点
研究生通过四年大学生涯的锤炼,无论是从知识层次还是从知识量来讲,都已大大超越刚进校门的本科生,不但如此,对知识的接受能力、理解运用以及动手能力也得到明显提高。同时,研究生的专业方向较本科生有极大的不同,专业方向更加细分,专业课程选修的学生较少。因此,研究生课程的教学有其独特的一面,可以依据学生的知识内涵,鼓励学生参与到课程的教学过程中,寓学于教,不但让学生学到知识,还锻炼学生的交流、传授能力。
3.薄膜光学课程教学内容的设置
为贯彻从理论到实践的课程设置指导思想,将课程内容设置为四大块:理论模块、实用模块、制备模块、实践模块。
3.1 理论模块
主要讲述薄膜的基本理论及膜系的设计方法,分为两章:
第一章 薄膜光学理论
内容为:电磁场的基本性质、光学薄膜的光学特性计算、金属薄膜光学、膜系的基本定理、非均匀膜、薄膜的形成和结构等。
第二章 膜系设计方法
内容为:解析方法设计、膜系自动设计(计算机辅助设计)。
3.2 实用模块
从膜系的发展历程,讲述实用薄膜及有关膜系的误差理论,分为两章:
第三章 实用膜系
内容为:增透膜;反射膜;分光镜;滤光片;其它特殊膜系(保护膜,装饰膜,电热膜等)。
第四章 膜系误差理论
内容为:膜系误差理论及误差分析。
3.3 制备模块
從如何制备薄膜出发,讲述相关的工艺技术及设备,分为两章:
第五章 工艺技术与设备
内容为:真空技术、蒸镀技术、监控技术、镀制完成后的变化与处理、薄膜的性能和测量等。
第六章 制备设备
内容为:介绍制备薄膜的各种设备。
3.4 实践模块
从理论联系实际出发,指导学生进行膜系设计及镀制分光镜,由两个实验组成:
实验一 设计膜系
设计膜系(利用计算机辅助设计较佳膜系)。
实验二 制作分光镜
利用电子镀膜机,根据设计膜系完成分光镜的制作。
4.薄膜光学课程教学方法探索
从研究生自身的特点出发,设计课程教学方法。本课程共36个学时(18次课),除实践课和考试外,课堂教学为30个学时,开课时根据选课学生的数量,将课程内容相对简单的部分拿出来,提出相应的要求,让学生根据自身对课程内容的了解,选择一个部分,查阅资料进行准备,到相关部分给学生半小时讲述选择的内容,然后与其他同学一起讲评。
5.效果评价
将课程内容及全新的教学方法应用于教学实践,不但让学生学到了知识,还让他们学会了如何备课讲课,激发了学习的兴趣,学生反映良好,对同类课程的建设有一定的指导意义。
参考文献
[1]唐晋发,顾培夫,刘旭.李海峰现代光学薄膜技术[M].浙江大学出版社,2006.
[2]Basics of Optics of multilayer systems,sh.A.Furman,A.V.Tikhonravov,1992.
[3]H.A.M.acleod.《Thin Film Optical Filter》(Second edition).AdamHilger Itd,Bristol,1986.
[4]尹树百编著.薄膜光学——理论和实践[M].科学出版社,1987.
[5]林永昌等编著.光学薄膜原理[M].国防工业出版社,1990.
[6]唐晋发等编著.应用薄膜光学[M].上海科技出版社,1984.
作者简介:
黄云(1970—),男,江西于都人,国防科学技术大学光电科学与工程学院副教授,主要从事薄膜光学及技术、光电检测技术的研究。
【关键词】薄膜光学;课程建设
1.引言
随着科学技术的发展,对人才培养的要求也在相应提高,作为薄膜光学专业方向研究生的专业基础课,薄膜光学课程不但要求学生掌握薄膜光学基本理论,膜系设计方法,现代光学薄膜进展,薄膜科学研究和工业生产理论,还要求学生做到理论联系实际,通过课程的学习为今后从事光学薄膜研制工作打下坚定的基础。基于前述课程的地位、作用、任务以及教学目的,结合研究生专业课程教学的特点,对薄膜光学课程内容设置及教学方法进行探索,是建设好薄膜光学课程的关键。
2.研究生专业课程教学的特点
研究生通过四年大学生涯的锤炼,无论是从知识层次还是从知识量来讲,都已大大超越刚进校门的本科生,不但如此,对知识的接受能力、理解运用以及动手能力也得到明显提高。同时,研究生的专业方向较本科生有极大的不同,专业方向更加细分,专业课程选修的学生较少。因此,研究生课程的教学有其独特的一面,可以依据学生的知识内涵,鼓励学生参与到课程的教学过程中,寓学于教,不但让学生学到知识,还锻炼学生的交流、传授能力。
3.薄膜光学课程教学内容的设置
为贯彻从理论到实践的课程设置指导思想,将课程内容设置为四大块:理论模块、实用模块、制备模块、实践模块。
3.1 理论模块
主要讲述薄膜的基本理论及膜系的设计方法,分为两章:
第一章 薄膜光学理论
内容为:电磁场的基本性质、光学薄膜的光学特性计算、金属薄膜光学、膜系的基本定理、非均匀膜、薄膜的形成和结构等。
第二章 膜系设计方法
内容为:解析方法设计、膜系自动设计(计算机辅助设计)。
3.2 实用模块
从膜系的发展历程,讲述实用薄膜及有关膜系的误差理论,分为两章:
第三章 实用膜系
内容为:增透膜;反射膜;分光镜;滤光片;其它特殊膜系(保护膜,装饰膜,电热膜等)。
第四章 膜系误差理论
内容为:膜系误差理论及误差分析。
3.3 制备模块
從如何制备薄膜出发,讲述相关的工艺技术及设备,分为两章:
第五章 工艺技术与设备
内容为:真空技术、蒸镀技术、监控技术、镀制完成后的变化与处理、薄膜的性能和测量等。
第六章 制备设备
内容为:介绍制备薄膜的各种设备。
3.4 实践模块
从理论联系实际出发,指导学生进行膜系设计及镀制分光镜,由两个实验组成:
实验一 设计膜系
设计膜系(利用计算机辅助设计较佳膜系)。
实验二 制作分光镜
利用电子镀膜机,根据设计膜系完成分光镜的制作。
4.薄膜光学课程教学方法探索
从研究生自身的特点出发,设计课程教学方法。本课程共36个学时(18次课),除实践课和考试外,课堂教学为30个学时,开课时根据选课学生的数量,将课程内容相对简单的部分拿出来,提出相应的要求,让学生根据自身对课程内容的了解,选择一个部分,查阅资料进行准备,到相关部分给学生半小时讲述选择的内容,然后与其他同学一起讲评。
5.效果评价
将课程内容及全新的教学方法应用于教学实践,不但让学生学到了知识,还让他们学会了如何备课讲课,激发了学习的兴趣,学生反映良好,对同类课程的建设有一定的指导意义。
参考文献
[1]唐晋发,顾培夫,刘旭.李海峰现代光学薄膜技术[M].浙江大学出版社,2006.
[2]Basics of Optics of multilayer systems,sh.A.Furman,A.V.Tikhonravov,1992.
[3]H.A.M.acleod.《Thin Film Optical Filter》(Second edition).AdamHilger Itd,Bristol,1986.
[4]尹树百编著.薄膜光学——理论和实践[M].科学出版社,1987.
[5]林永昌等编著.光学薄膜原理[M].国防工业出版社,1990.
[6]唐晋发等编著.应用薄膜光学[M].上海科技出版社,1984.
作者简介:
黄云(1970—),男,江西于都人,国防科学技术大学光电科学与工程学院副教授,主要从事薄膜光学及技术、光电检测技术的研究。