引入科研模式的光学系统CAD课程

　　0　引　言

　　光学系统CAD是应用光学系列课程中不可缺少的实践环节,与应用光学(几何光学,像差理论与光学设计)一起形成了从基础理论、应用理论到工程设计实践的完整体系,在专业教育中具有非常重要的作用,也是光电信息工程专业的特色课程。

　　在学习本课程之前,学生从未接触过综合设计类课程,对工程设计的特点还缺乏认识。从学生群体的组成来看,以应届高中毕业生考入大学的为主,对工程问题十分生疏,工程意识非常淡薄。本课程作为一门综合设计类课程,在培养学生的工程意识和工程素质,使学生逐步适应从习惯于科学理论理想假定的学习者到光学工程技术人员的转变,在对实际问题的分析与讨论中培养学生学习与发展的能力和创造性解决工程问题的能力等方面具有不可替代的作用。

　　本课程以往采用的是教师统一布置任务、学生以个体为单位进行课程设计,由于客观条件包括软件等的限制,学生只能设计比较简单的光学系统,如简单的望远镜物镜等。教师通过看设计报告给学生打分,由于同学之间缺少竞争,不可避免地存在一些相互拷贝抄袭等情况,难以达到比较理想的教学效果,也难以与学生的实际工作需求接轨,学生兴趣也不大。

　　在此情况下,课程教学组认为应该立足于理论联系实际,将培养学生的工程素质与综合创新能力作为工程类教学的基本目标。按照学生毕业后在实际工作中的要求将理论学习、技能训练和环境适应、主体人格等结合起来进行培养,体现学校提出的KAQ(知识、能力、素质)并重的人才培养目标[1,2]。对本课程来说,我们认为素质教育与专业教育是不可分割的,作为工程类课程教师,应当致力于在专业教育中体现素质教育。本课程作为综合设计类课程,完全有条件在培养学生的主体意识、主动精神、创新能力、组织能力与合作精神等方面做得更好[3,4]。

　　1　光学系统CAD课程的综合改革

　　近几年来,本课程教学组在光电系领导与教学委员会、光电信息实验中心的支持下,引进了国际通用的光学设计软件,在教学方法与手段、实践模式等方面都进行了积极的改革尝试,取得了比较好的效果,也得到了广大同学的认可。

　　1.1　改革目标

　　以培养研究能力与创新思维为核心,以工程素质的培养为主线,从本课程教学的小环境中尽可能多地让学生了解今后实际的需求,并掌握本专业相应的基本技术,以学生的全面发展为改革的目标。重在培养学生的主体意识,增强学生的主体能力,塑造学生的主体人格,在课程设计实践中锻炼自己的创新能力、组织能力和合作精神[5]。特别是以学生为主体的自我评价和竞争机制的建立与完善,使学生不仅完成了自己的一个设计,而且在答辩中看到了其他课题组的设计成果,对自己的优势和不足之处有一个更客观的认识。组员的成绩与他在课题组中的贡献有关,这也使每个同学更加主动。这里最后的得分已经不是最主要的,关键是每个同学都有了用第三只眼睛看自己的机会。