“薄膜光学”课程建设探索

【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

从如何制备薄膜出发，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。