王詠梅，童章偉，劉 軍，付 益，田雪冬，黃良玉，邵偉佳，唐 劍，邵來(lái)鵬

（1.廣西師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，廣西 桂林 541004；2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第34 研究所，廣西 桂林 541004)

0 引言

2016 年12 月7 日到8 日全國(guó)高校思想政治工作在北京召開，習(xí)近平總書記在會(huì)議上指出，“要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人”的教育工作新局面。所以思想政治教育不應(yīng)只停留在政治課堂上，在高校各類專業(yè)課程授課時(shí)也要加入思政元素，促進(jìn)學(xué)生精神思想和技術(shù)能力的全面發(fā)展[1-2]。

隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)將迎來(lái)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革。為了應(yīng)對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略需求，教育部提出新工科建設(shè)。其主要內(nèi)容圍繞工程教育展開，其中包括人才培養(yǎng)的新模式，并提倡開展深化產(chǎn)教融合、校企合作的機(jī)制和人才培養(yǎng)模式改革研究和實(shí)踐。應(yīng)對(duì)當(dāng)下的形勢(shì)，高校需要培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的工科技術(shù)型人才。此時(shí)工科類課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式略顯單薄，需要產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，在掌握書本上的理論知識(shí)外，更要掌握核心技術(shù)[3-5]。從學(xué)校走進(jìn)企業(yè)是實(shí)現(xiàn)工科類學(xué)生技術(shù)能力提升的重要途徑。激光原理與技術(shù)是光信息科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程，是從事與光學(xué)和光電信息領(lǐng)域科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)必須掌握的內(nèi)容之一[6-8]。激光的出現(xiàn)不僅推動(dòng)了現(xiàn)代光學(xué)和物理學(xué)的發(fā)展，還在各種革命性技術(shù)發(fā)明中起到至關(guān)重要的作用[9]。所以，作者提出在本科生激光原理與技術(shù)的教學(xué)過程中進(jìn)行改革。在課程教學(xué)中結(jié)合國(guó)家戰(zhàn)略需求為指導(dǎo)方針，從思政元素入手，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱忱，讓其樹立正確的價(jià)值觀。另外，通過與企業(yè)合作的方式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生走進(jìn)企業(yè)實(shí)驗(yàn)室，接觸社會(huì)的實(shí)際需求，將使學(xué)習(xí)內(nèi)容更具象，不僅有利于理解書本上枯燥的公式，更有利于促進(jìn)學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，進(jìn)而樹立正確的人生觀，為國(guó)家培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感強(qiáng)、實(shí)踐技術(shù)強(qiáng)的創(chuàng)新型工科人才。

1 激光原理與技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題

筆者長(zhǎng)期工作于測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的教學(xué)前線，主講激光原理與技術(shù)。在教學(xué)和與學(xué)生的交流中整理了本課程學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題。

首先，在課堂授課過程中，有部分學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較差。產(chǎn)生的原因之一是不知所學(xué)何用，缺乏目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力。其次，激光原理與技術(shù)是一門綜合性學(xué)科，涉及面廣，公式較多，推導(dǎo)繁瑣。例如自然加寬譜線的線型函數(shù)，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好的學(xué)生可以完整推導(dǎo)并得到結(jié)果，但是部分學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差，理解與推導(dǎo)中會(huì)遇到很多困難；且本門功課涉及面廣，需要學(xué)生具有原子物理學(xué)、物理光學(xué)、量子力學(xué)等課程的基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備，但是本專業(yè)學(xué)生在前期學(xué)習(xí)中并未涉及這幾門課程的學(xué)習(xí)。最后，本課程中涉及大量激光特性控制的技術(shù)原理，例如選模、調(diào)Q 技術(shù)等。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中總是知其然不知其所以然，很多學(xué)生對(duì)于所涉及的技術(shù)和激光器的設(shè)計(jì)具有濃厚的興趣，但是卻沒辦法在理論課堂上接觸到整臺(tái)激光器，只知原理，卻沒辦法了解具體的技術(shù)和設(shè)計(jì)。

2 課程思政與產(chǎn)學(xué)研融合式實(shí)踐教學(xué)探究方案

面對(duì)國(guó)家發(fā)展需要，對(duì)于高校人才的培養(yǎng)應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，為解決傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題，教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)該從人文情懷和實(shí)際技術(shù)應(yīng)用出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過產(chǎn)學(xué)研的方式提升學(xué)生的技術(shù)能力。如下將從三個(gè)角度來(lái)闡述本實(shí)踐教學(xué)的探究方案。

2.1 挖掘課程思政元素，樹立正確的人生觀、世界觀、價(jià)值觀是每個(gè)大學(xué)生的必修課程

在本科課程的教學(xué)中，需要杜絕枯燥乏味，在課程上恰當(dāng)、巧妙地運(yùn)用思政元素是解決方案之一。思政元素的引入可以幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中樹立正確的三觀思想。

首先，從激光的相關(guān)技術(shù)原理發(fā)展史出發(fā)，挖掘課程蘊(yùn)含的家國(guó)情懷和樹立民族自豪感的素材案例。例如1960 年美國(guó)休斯公司實(shí)驗(yàn)室成功演示了世界第一臺(tái)激光器，這標(biāo)志著激光時(shí)代正式到來(lái)。而此時(shí)正值1949 年初，我國(guó)科學(xué)家不畏困難，迎難而上，并于1961 年下半年就成功研制出我國(guó)的第一臺(tái)紅寶石激光器，且性能更優(yōu)。激光器的研制成功，無(wú)疑擴(kuò)展了我國(guó)的中國(guó)的高端研究領(lǐng)域，如非線性光學(xué)、量子光學(xué)、激光武器等。在本課程開端部分，以2022 年的冬奧會(huì)開幕式上炫目的燈光秀為課程引入，并展示我國(guó)激光武器領(lǐng)域重大的進(jìn)展，激發(fā)學(xué)生的家國(guó)情懷和學(xué)習(xí)積極性，樹立民族自豪感。

其次，從激光器在各領(lǐng)域的應(yīng)用出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)求實(shí)、不斷進(jìn)取的精神。典型激光器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，也可以激發(fā)學(xué)生對(duì)于科學(xué)的探究精神。激光由于其在強(qiáng)度、方向性、亮度和相干性上的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于通信、醫(yī)療、軍事領(lǐng)域以及生活的方方面面中。例如：激光焊機(jī)、激光打印機(jī)、激光美容等，與人的日常生活息息相關(guān)。激光在生活乃至軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，則可以堅(jiān)定學(xué)生不斷探索、不斷進(jìn)取的信念。再通過各項(xiàng)技術(shù)對(duì)激光特性進(jìn)行控制，可以提高激光設(shè)備的性能，從而達(dá)到各領(lǐng)域的需求。突破技術(shù)瓶頸，使激光性能的不斷提升是科學(xué)家不斷突破，追求真理的典型案例，蘊(yùn)含了科學(xué)家科學(xué)務(wù)實(shí)，不斷進(jìn)取的精神。

第三，唯物辯證法認(rèn)為，事物發(fā)展的外部形態(tài)是質(zhì)量互變規(guī)律。比如，激光產(chǎn)生過程就很好地說明了事物的質(zhì)量互變規(guī)律。當(dāng)粒子從高能級(jí)通過自發(fā)輻射躍遷到低能級(jí)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生非相干的光子。隨著泵浦能量的提供，模式的選擇，和Q 調(diào)制能技術(shù)的調(diào)控，腔內(nèi)的相干光子具有一生二，二生三，三生萬(wàn)物的規(guī)律，不斷積累，最終形成激光。從非相干光到相干光，是物質(zhì)的變化，表明質(zhì)變是量變的必然結(jié)果。所以，激光原理與技術(shù)的講授與唯物辯證法是交融相通的。

2.2 基礎(chǔ)知識(shí)的儲(chǔ)備是激光原理與技術(shù)理論知識(shí)掌握的關(guān)鍵步驟之一

由于課程的限制，教師需要在正式授課前將本節(jié)課內(nèi)容里所涉及到的基礎(chǔ)知識(shí)提前準(zhǔn)備。例如圖1 需要講解塞曼穩(wěn)頻技術(shù)[10]，首先學(xué)生要掌握左旋光、右旋光、和線偏振光的區(qū)別，并且知道電光調(diào)制的原理和偏振片的使用等基礎(chǔ)知識(shí)。因?yàn)檫@些內(nèi)容在前期可能并未學(xué)習(xí)，所以教師需要提前準(zhǔn)備，授課前將此內(nèi)容傳教給學(xué)生，這樣學(xué)生才能透徹的掌握解塞曼穩(wěn)頻技術(shù)實(shí)驗(yàn)原理。除必要的光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)外，本課程對(duì)于高等數(shù)學(xué)，數(shù)理方法，量子力學(xué)基礎(chǔ)，原子物理學(xué)和熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)理論等均需要一定的知識(shí)儲(chǔ)備。而上述課程中較多是測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)學(xué)生并未系統(tǒng)學(xué)習(xí)過的，這需要教師提供其參考書目，供學(xué)生提前預(yù)習(xí)，并且在課上講授時(shí)注意學(xué)生的專業(yè)背景，重要內(nèi)容需要仔細(xì)講解，并進(jìn)行公式推導(dǎo)，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)吃透，而非一知半解。

圖1 塞曼穩(wěn)頻系統(tǒng)的組成

2.3 產(chǎn)學(xué)研融合式教學(xué)是當(dāng)今高校教學(xué)的必然趨勢(shì)

為應(yīng)對(duì)國(guó)家新工科專業(yè)的發(fā)展需求，高校應(yīng)該培養(yǎng)出具有一定創(chuàng)新能力，獨(dú)立思考能力，高水準(zhǔn)技術(shù)能力的優(yōu)秀人才。在學(xué)習(xí)激光原理與技術(shù)這門課時(shí)，除了樹立正確的三觀以外，還應(yīng)該從技術(shù)學(xué)習(xí)的根本出發(fā)，爭(zhēng)取校企合作，讓學(xué)生走出校園，走進(jìn)企業(yè)。切身去體會(huì)當(dāng)今社會(huì)的需求，熟悉一臺(tái)激光器的完整搭建過程，從而掌握相關(guān)工程技術(shù)。例如中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十四研究所是國(guó)內(nèi)第一家、原電子工業(yè)部唯一的從事光纖通信系統(tǒng)與整機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)相結(jié)合的綜合性研究所。獨(dú)立研發(fā)設(shè)計(jì)了各種類型的激光器，例如連續(xù)光纖激光器，外調(diào)脈沖光纖激光器，飛秒光纖激光器等。組織學(xué)生參觀，并安排學(xué)生前往34 所這樣的企業(yè)實(shí)習(xí)為其基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握和相關(guān)技術(shù)的學(xué)習(xí)將提供一個(gè)良好的平臺(tái)。

除此之外，本教研室也聯(lián)合桂林市光明科技實(shí)業(yè)有限公司、桂林聚聯(lián)科技有限公司、桂林弗克斯光電儀器有限公司、北?？?jī)迅電子科技有限公司、深圳艾美威電子有限公司等單位成立了“光電信息技術(shù)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院”。并于2021 年，與廣西歐神諾陶瓷有限公司簽訂了教學(xué)科研實(shí)習(xí)基地和產(chǎn)學(xué)研基地合作協(xié)議。此類項(xiàng)目為學(xué)生提供了良好的學(xué)習(xí)平臺(tái)。同時(shí)，我們邀請(qǐng)光電領(lǐng)域?qū)＜襾?lái)本校進(jìn)行講座，是使學(xué)生明確本專業(yè)技能需求的良好手段。

高校與企業(yè)的合作具有雙向的優(yōu)勢(shì)，一方面推進(jìn)了新時(shí)代創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，一方面也為企業(yè)培養(yǎng)對(duì)口的技術(shù)拔尖人才（如圖2 所示）。

圖2 《激光原理與技術(shù)》產(chǎn)教融合教學(xué)模式實(shí)踐途徑示意圖

3 結(jié)語(yǔ)

新工科的推進(jìn)需要高校培養(yǎng)具有愛國(guó)情操和實(shí)踐動(dòng)手能力的工科人才。產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合是打破傳統(tǒng)教育的弊端，促進(jìn)人才培養(yǎng)的重要手段。教師在人才培養(yǎng)過程中，除了巧妙設(shè)計(jì)課程上理論知識(shí)傳授的技巧之外，還需要尊重人才的發(fā)展規(guī)律，在課程教學(xué)中加入思政元素，將德育樹人貫穿始終，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。并通過校企合作的方式，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，推動(dòng)工科創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，為國(guó)家輸送光電信息領(lǐng)域的拔尖人才。