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1、教学研究型改革与实践的探索（大学物理杂志）2014年第六期1改革的重点与详细措施11教学方法三维可视化为了解决大学生在学习经过中理解困难和前沿性的科研促教中缺乏实验条件验证的教学问题3，教学团队将物理建模思想应用于教学实践中，通过三维可视化仿真，使复杂、抽象、烦琐的理论模型变得直观、详细、明了例如:针对“空间光通信创新实验课程中的光学天线设计及光传输、激光雷达成像和光子晶体光纤光传输等进行了三维动态可视化仿真在对前沿性的科研促教中缺乏实验条件验证的情况下，拟采用理论建模与仿真验证方法来实现12创新实践自主化为了解决自主创新实践能力训练缺乏的教学问题4，教学团队将光通信、微波光子学等穿插学科前沿
2、技术与创新实践相结合，构建了“空间光通信开放式创新实践平台，建设了综合型、设计型、创新型的开放式专业实验室依托开放式创新实践平台，开展了大学生自主研究型学习，着力加强大学生自主创新实践能力的培养5，6加强科研促教，拓展创新思维，在“985高校大学生创新训练计划支持下，施行了创新设计项目40余项依托科研项目把学生带到学术前沿，进行了形式多样的学术研讨:教授、副教授、博士、硕士、本科生分别定期做主题报告、分组讨论、网上论坛、参加国际国内会议和暑期夏令营等方式促进学术沟通，构成良好的学术气氛学生在开放式专业实验室里自主进行理论建模、仿真设计与实验验证，在规定时间内撰写学术论文等，开展了大学生自主创新
3、能力的培养形式13多元化的教学评价体系为了解决传统评价方式缺乏对创新实践、仿真设计与课程论文等环节的评价的教学问题7，8，教学团队将理论考试和平常成绩相结合，实验操作与自主创新实践相结合，理论建模拟真与课程论文相结合，构成了多元化的评价体系例如:把理论考试成绩所占的比例下调到60%，而课程论文的比例上升到40%，通过创新项目和课程论文等方式评价学生的学习;通过课程论文答辩方式，根据“假设的合理性、建模的创新性、结果的准确性、表达的明晰性进行综合评定，实现从应试教育到素质教育的观念性转变引领学生朝着有利于本身全面发展的方向努力15开放式教学资源建设为了解决传统教学资源缺乏的问题，教学团队加强了师
4、资队伍的建设，进行了广泛的国际、国内教学研讨和学术沟通重点建设了丰富的数字化网络资源平台网络课程含教学录相、典型实例、创新设计系列实验教案、经典物理问题、及在线实践编程等模块;适时引入在线答疑、网络论坛及现场演示与讨论等交互式教学形式，构成了模块化、交互式、开放式教学资源平台2改革与实践的探索实例1大学生在牛顿式光学天线系统测试平台(图1)上做的部分实验内容:图2为接收光斑实验测试，图3为利用光束质量诊断仪器测试光斑通过三维可视化仿真，使复杂、抽象、烦琐的空间光通信系统中的激光传输理论模型变得直观、详细、明了，解决大学生在学习经过中理解困难的教学问题(大学生创新实验设计项目)。例如:教师们课堂
5、上在讲解光子晶体的应用布拉格光纤光传输特性时，就采用了仿真验证手段通过具体举例以此来鼓励学生启迪思维、大胆创新设计、勇于实践下面是学生们根据题目的要求，在教师的指导下做的部分仿真结果图实例2等周期构造的布拉格光纤仿真(见图4图6)实例3空间光通信系统激光传输特性仿真(见图7图8)实例4波动方程的(动态)三维可视化(见图9)图9波动方程(动态)三维可视化图形实例5平面波用柱面波形式展开(见图10)图10平面波展开为柱面波仿真结果图形以上是具有代表性的大学生创新实验设计“缺陷的光子晶体在偏振分束器等光学器件中的应用(大学生介入者:黄鹤、刘天骄、陈逸舟)被学校推荐为2010年国家级大学生创新性实验计
6、划项目;“推帚式激光雷达三维成像创新设计(大学生介入者:谢国洋、顾大超、童磊)被学校推荐为2011年国家级大学生创新性实验计划项目通过这种创新事例，能很好地锻炼和培养大学生的创造能力，大大激发了学生的创新欲望和学习兴趣3改革的施行成果该课程未实行教学改革以前，我们实行的是传统教学形式(理论教学+笔试成绩+实验成绩)，教学成果不理想自从2009年本教学团队开展了对“空间光通信创新实验课程教学研究型改革与实践的探索以来，十分是加强了针对“空间光通信创新实验课程中的创新实践平台及（数学物理方法与仿真）、（光学天线设计）、（空间光通信创新设计实验）3本教材的重点建设建立了1个基于大学生创新基地的空间光
7、通信工程技术研究中心;并依托这个创新实践平台，开展了一系列的教学和科研项目1)研发了十余个综合创新设计实验，例如:“卡塞格伦光学天线系统的光传输特性分析实验、“光纤损耗与光纤耦合实验、“激光准直与多波长光学天线传输实验、“无线激光大气通信实验等;2)2012年数学物理方法、三维可视化仿真及创新实践的“三位一体教学形式改革获电子科技大学教学改革成果一等奖;3)教改项目:2009年“数学物理方法教学研究与精品课程建设，2010年“数学物理方法精品课程教学团队建设与改革;4)团队老师指导大学生创新基金项目40余项，指导大学生40余篇(SCI收录6篇);5)开展了一系列高水平的科研项目，获得了国家自然科学基金项目2项，国家自然科学青年基金项目3项以及横向建设项目等;6)2011年建设了电子科技大学第一座20kW单晶硅太阳能发电站，并实现并网发电，以作为大学生新能源创新课题教学示范所用7)发表教研论文20余篇、科研论文100余篇获得了显著的教学成果，构成了穿插性学科前沿与创新实践相结合的人才培养形式(教改前后比照情况见表1)4结论本实验课程的教学富有科学性和趣味性，旨在培养学生的创新思维，加强学生实践技能以及计算机仿真能力的训练实践表明，教学团队长期开展的“空间光通信创新实验课程教学研究型改革与实践的探索，对培养“理论基础扎实，实践能力强，创新精神好的创新型人才具有突出的效果