国外光学教材引进与利用情况分析.doc

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1、收稿日期: ;修回日期:基金项目:教育部 2009 年度研究项目“中美一流大学物理教育比较研究”(2009-220)资助作者简介:张立彬(1964) ,男,河北石家庄人,教育部南开大学外国教材中心副教授,主要从事信息文化、信息技术与物理学外国教材研究工作.国外光学教材引进与利用情况分析张立彬 1,张功 2(1.南开大学外国教材中心,天津,300071;2.南开大学泰达应用物理学院,天津,300071)摘要:本文调查了国内 10 所高校大学光学教材的引进情况和 8 所高校引进教材的利用情况;对比分析了国内经典光学教材和国外优秀光学教材不同之处,并提出了作者对基础光学教材内容和结构的个人观点;最后

2、,提出了对国外光学教材引进和利用的建议.希望对国外光学教材引进和利用以及国内优秀光学教材的开发有所帮助.关键词:光学教材;引进教材;引进;利用 中图分类号: 文献标识码: 文章编号: 我国的高等教育长期落后于发达国家是一个有目共睹的事实,那么我们如何缩小这种差距?其途径必然是首先学习引进国外的先进科学技术,然后在此基础上再进行创新,正所谓“引进、消化、吸收再创新”的过程.对于高等教育来说,引进国外优秀教材便是学习国外先进教育教学成果和科学技术的途径之一.在我国实施高等教育改革大背景下,教材建设也必须跟上,教育部在原国家教委启动的“高等教育面向 21 世纪教学内容和课程体系改革计划”的基础上,对

3、此也提出了明确的要求:“要加强国外教材的引进工作.要根据专业(课程) 建设的需要,通过深入调查、专家论证引进国外优秀教材,要注意引进教材的系统配套,加强对引进教材的宣传,促进引进教材的使用和推广”. 1光学是一门快速发展的,日新月异的学科,因此光学教材的建设也必须适应光学学科的发展.国内教材往往存在着知识老化、内容陈旧的问题.虽然光学基础课的教材品种较多,但是内容体系不科学,知识论述不易于学生理解,缺乏突破,缺少创新,只是在原有水平上简单重复.在这种状况下,通过引进国外光学优秀教材来提高我国光学教学质量成为一种必然.1 国内大学光学教材引进情况近年来,国内各高校正越来越多地引进国外教材作为教师

4、和学生的参考书,借助于国外优秀教材,教师可以在教学中弥补本土教材的不足之处,可以体会西方学者对问题的阐述思路和方法,也可以借鉴国外教材光学原理的清晰阐述和一些有代表性的例题使学生更好地理解和掌握这门课程.另外,国外经典光学教材也为我国光学教材的编著提供了一个很好的范例,有利于提高我国光学教材的质量.对于学生来说,国外优秀教材通常比国内教材更容易理解些,其概念表述更为准确,例题也更贴切,它能够帮助学生加深对光学理论的掌握;再者,还能给学生提供一种全新的思路;另外,阅读英文原版教材有助于提高学生的专业英语水平,这为以后从事科研过程中阅读学术论文和著作打下了基础,更有助于学生出国后继续深造.2本文中

5、,我们调查了复旦大学、南开大学、北京大学、清华大学、中国科技大学、南京大学、上海交通大学、浙江大学、武汉大学、四川大学等 10 所国内一流高校的光学教材引进情况.其中一些在全世界使用较广的经典教材均被各大高校引用,如 Eugene Hecht 编写的“Optics” , M.H. Freeman 编写的“Optics” ,Ajoy Ghatak 编写的“Optics” ,Francis Graham Smith 编写的“Optics” ,Max Born 编写的“Principles of optics : electromagnetic theory of propagation, inte

6、rference and diffraction of light”, 其中 Eugene Hecht 编写的“Optics”和 Max Born 编写的 “Principles of optics”被我国各高校引进的最为广泛.前者从 1974 年至 2002 年共出版三个版本,2005 年经张存林改编;后者从 1959 年的第一版开始发行,最新版本是 1999 年的第七版,可以看出该教材生命力之旺盛,其译本由北京大学杨葭荪教授翻译,各个高校图书馆几乎都收录了这本教材的各个版本.我们调查范围为 1970 年以后出版的光学教材,当然有些老教材也许由于内容过于陈旧,如今并不被广泛使用.表 1 和表

7、 2 综述了国内 10 所大学引进的光学教材情况.表 1:国内 10 所大学引进的主要光学教材书目 作者 出版社、出版年 引进学校Optics Eugene Hecht San Francisco, Ca., : Addison-Wesley, c2002.复旦(1974,1998,;2005 张存林改编) ,南开(1974,1987,2002, 2005 改编),北大(1974, 1998, 2005 改编),清华(1974,1998,2002,2005 改编) ,科大(1974,1998,2002,2005 改编) ,南大(1974,1998,2002) ,交大(1974,2002) ,浙

8、大(1974, 2002, 1979 秦克诚, 詹达三, 林福成译,2005 张存林改编) ,武大(1974,1998,2002; 1979 秦克诚等译 ),川大(1974,1998)Optics M.H. Freeman, C.C. HullEdinburgh ; New York : Butterworth-Heinemann, c2003复旦(2003,2005) ,南开(2005),北大(1990, 2005),清华(2003) ,科大(2005) ,南大(2003,2005) ,交大(2003,2005) ,武大(1980,2005),川大(2003,2005)Optics Grah

9、am Smith, Francis J.H. Thomson.Chichester: Wiley, c1988 复旦(1988) ,南开(2000, 2007),北大(1988),清华(1988) ,科大(1988),南大(1976) ,交大(1988) ,浙大(1971,1988) ,武大(1971,1988) ,川大(1971)Optics A.N. Matveev Moscow : Mir, 1988. 南开(1988),交大(1988) ,浙大(1988) ,武大(1988)Optics Miles V. Klein, Thomas E. FurtakNew York : Wiley,

10、 c1986 复旦(1970,1986) ,南开(1970, 1986 2nd),北大(1970, 1986),清华(1970, 1986) ,科大(1970,1986) ,南大(1970,1986) ,交大(1970,1986) ,浙大(1970,1986) ,武大(1970,1986) ,川大(1970, 1986)Optics W. T. Welford Oxford : Oxford University Press, 1981复旦(1976,1981) ,南开(1976, 1981 ),北大(1976, 1981) ,清华(1976,1981) ,南大(1976,1981) ,交大(

11、1976,1981),浙大(1976,1981) ,武大(1976,1981) ,川大(1976,1981)Optics W. H. A. Fincham, M. H. FreemanLondon : Butterworths, 1980复旦(1980) ,南开(1978 译,1980 9th),北大(1980),清华(1980) ,科大(1974,1980) ,南大(1980) ,交大(1980) ,浙大(1974, 1980) ,武大(1974,1980) ,川大(1978,1980)Optics Ajoy Ghatak New Delhi : Tata McGraw-Hill Publi

12、shing Co. Ltd., 1977 或北京 : 清华大学出版社 : McGraw-Hill Education, 2010.复旦(1977,2010) ,南开(1970, 2010 4th, 1984 梁铨廷,胡宏章译),北大(1977, 2010),清华(1977,2010) ,科大(1977, 1984 梁铨廷,胡宏章译),南大(1977,2010,1984 译) ,浙大(1977,2010; 1984 译) ,武大(1977,2010; 1984 译) ,川大(1977,2010; 1984 译)Optics Karl Dieter MollerMill Valley : Univ

13、ersity Science Books, 1988南开(1988),北大(1988),清华(1988)Optics J. P. Mathieu. Translated by J. Warren BlakerOxford, New York, Pergamon Press 1975复旦(1975) ,南开(1975, 1987 范少卿等译),北大(1975),清华(1975),科大(1975,1987 范少卿等译),南大(1975,1987 译) ,川大(1975)Optics Francis Weston SearsReading, Mass. : Addison-Wesley, 1974.

14、清华(1974) ,川大(1 975)Optics : a short course for engineers 1978, 2005,2009 译) ,南大(1975,1980,2001; 2005,2009 译)交大(1975,1980,1999,2001) ,浙大(1975,1980,1999,2001; 1978,1985,2005,2009 译) ,武大(1975,1980,1999; 1978, 2005, 2009 译),川大(1975,1980,1999,2001; 1978,2005,2009 译)Principles of physical opticsC.A. Benne

15、tt Hoboken, N.J. : Wiley ; Chichester : John Wiley distributor, c2008南开(2008)清华(2008) ,南大(2008) ,武大(2008) ,Light and optics : principles and practices Al-Azzawi Abdul Boca Raton : CRC/Taylor Boston : Academic Press, c2006南开(2006) ,清华(2006) ,南大(2006),浙大(2006) ,川大(2006)Introductory university optics J

16、. Beynon London : Prentice Hall, 1996.南大(1996)Introduction to classical and modern optics Jurgen R. Meyer-ArendtEnglewood Cliffs, N.J. : Prentice-Hall, c1989.复旦(1984,1989,1995) ,南开(1972,1989),北大(1972,1984,1989),清华(1984,1989) ,科大(1984,1989),南大(1974,1982,1989) ,交大(1984,1989) ,浙大(1972,1984,1989) ,武大(19

17、84, 1989) ,川大(1984,1989)Introduction to modern opticsGrant R. FowlesNew York : Dover Publications, 1989南开(1980 陈时胜,林礼煌译,1989),北大(1975) ,清华(1968,1975,1980 陈时胜,林礼煌译)南大(1975) ,交大(1975),浙大(1975) ,武大(1975)Introduction to opticsFrank L. Pedrotti, Leno S. Pedrotti.Englewood Cliffs, N.J. : Prentice-Hall, c1

18、987复旦(1987,1993) ,南开(1972,1989),北大(1987),清华(1987) ,科大(1987) ,南大(1987),交大(1987) ,浙大(1987) ,武大(1987)foudamentals of opticsFrancis A. Jenkins, Harvey E. WhiteNew York : McGraw-Hill, c1976.复旦(1976),南开(1976;1996 杨光熊,郭永康译),北大(1976),清华(1976; 1956 清华大学物理系译,1990 杨光熊,郭永康译),科大(1976,1990 译) ,南大(1976) ,交大(1976)

19、,浙大(1976) ,武大(1976) ,川大(1976)Contemporary opticsA.K. Ghatak and K. ThyagarajanNew York : Plenum Press, c1978复旦(1978) ,南开(1978) ,北大(1978),清华(1986 蒙文林译),科大(1978) ,南大(1978) ,交大(1978) ,浙大(1978) ,武大(1978) ,川大(1978)Modern optics Robert D. GuentherNew York : Wiley, c1990. 复旦(1990),南开(1990)北大(1990)清华(1990),

20、南大(1990),交大(1990) ,浙大(1990) ,武大(1990) ,川大(1990)Introduction to optics Germain ChartierNew York : Springer Science, c2005复旦(2005),清华(2005) ,南大(2005)Physical optics Alan Rolf MickelsonNew York : Van Nostrand Reinhold, c1992复旦(1992) ,清华(1992) ,南大(1992),浙大, (1992)physical optics S.A. Akhmanov, S. Yu. Ni

21、kitin Oxford : Clarendon Press ; New York : Oxford University Press, 1997.复旦(1997),科大(1983)Geometric, physical, and visual optics Michael P. KeatingBoston : Butterworths, c1988清华(1988) ,武大(1988)Physical optics : For B. Sc. students of Indian Universities Guidip Singh SobtiNew Delhi : Kalyani Pub., 1

22、983复旦(1983),清华(1983) ,科大(1983) ,交大(1983) ,浙大(1983) ,武大(1983) ,川大(1983)Geometrical and physical optics R. S. Longhurst London : Longmans, 1973. 南大(1973)4Optical physics Lipson, A. Cambridge University Press,2011复旦(1981,1995,2011)Optics : an introduction for students of engineering J. Warren Blaker, W

23、illiam M. Rosenblum. New York : Macmillan Pub. Co. ; Toronto : Maxwell Macmillan Canada ; New York : Maxwell Macmillan International, c1993.浙大(1993)注:我们这里所说的光学教材指的是大学普通光学教材,主要内容包括几何光学和物理光学,并不包含如光纤光学,非线性光学,量子光学,应用光学,导波光学,自适应光学等光学的各个分支学科.表 2: 国内 10 所大学引进教材种类复旦 南开 北大 清华 科大 南大 交大 浙大 武大 川大23 24 20 29 20

24、18 18 20 22 18根据我们的统计,从 1970 年至今,清华大学引进的光学教材达 29 种,引进相对较少的是交大、南大和川大.从引进的书目来看,各高校引进的教材趋于雷同,一些经典的教材均被引进.清华和浙大还引进了两本特殊的教材:Optics : a short course for engineers 除南开大学使用北大教授赵凯华、钟锡华编写的光学外,其他各大学均使用本校教师编写的教材,引进的国外光学教材仅作为部分教学参考书使用.实际上,教师在课程中所列的这些国外参考书仅是建议学生去参考,至于学生看不看,有多少学生去看,恐怕并不在多数.我们还发现,我们所调查的各大学图书馆所引进的每种

25、光学教材仅有一两本供学生借阅,假如每所高校的物理类专业有 60 名学生,图书馆的引进教材仅够 1/30 的学生使用,这限制了优秀的国外教材中的利用.不同的教材也许会从不同的角度对一个问题进行阐述,近代科学包括光学起源于西方,西方人对于科学问题的阐述往往更透彻,更能够接近事物的本质,这使得学生对问题理解的层次更深.所以学校图书馆应该多引进国外教材,教师应该大力鼓励学生参考使用引进教材.表 3 综述了国内 8 所大学所用的教材和参考书情况.表 3: 各大学光学课程教参信息学校 教材 教学参考书复旦大学 章志鸣、沈元华、陈惠芬,光学第二版,2000 年1. Eugene Hecht, Alfred

26、Zajac, “Optics”,1974(中译本,1979 年)2. 母国光、战元令,光学, 1978 年3 赵凯华、钟锡华,光学,1982 年4 Max Born, Emil Wolf, “Principles of Optics”, 1959; 1999(7th edition).(第七版中译本)南开大学 赵凯华,钟锡华,光学, 1984 年1母国光 战元龄 光学 1978 年2Eugene Hecht, “Optics” Fourth edition, 2002 年3M. Born and E. Wolf, “Principles of optics : electromagnetic

27、theory of propagation, interference and diffraction of light” 1999 年北京大学 钟锡华,现代光学基础,北京大学出版社,2003 年1. 赵凯华, 钟锡华, 光学 , 1984 年2. A. Jenkins E. White, “Fundamentals of Optics”,1976 (IV);中译本 光学基础,1990 年3E. Hecht & A. Zajac, “OPTICS” ,1974 年;中译本 光学 , 1980 年南京大学 1. 高文琦, 光学第二版 ,2000 年 1. E Hecht,A.Zajac “Opt

28、ics” 20022. M.H. Freeman, C.C. Hull, “Optics” 200352. 易明, 光学, 1999 年3. F.A.Jenkins, “Foundamental of Optics”1976 年4. F.L.Pedrotti, “Introduction to Optics”1987 年5. M.Born, E.Wolf “Princilpe of Optics” 2005 年6. 赵凯华,钟锡华 光学1984 年7. 章志鸣, 光学 2000 年8. 叶玉堂, 光学教程 2005 年9钟锡华, 现代光学基础 2003 年 10吴强,郭光灿光学 ,1996 年

29、11郭永康, 光学 , 2005 年12、游璞,于国萍, 光学 ,2003 年 中国科技大学1. 郭光灿、庄蔚萱, 光学2. 吴强,郭光灿, 光学 ,1996 年3. 吴强, 光学 ,2006 年4. 崔宏滨、李永平、段开敏, 光学 2008年浙江大学 1李晓彤,岑兆丰.几何光学像差光学设计 , 2003 年2郁道银、谈恒英, 工程光学 (修订版),2006 年3. 梁铨廷, 物理光学 , 1987 年4. M.玻恩等, 光学原理 , ,1978 年5. J.W.Goodman, 傅立叶光学导论 ,1976 年6. 廖延彪, 偏振光学 ,2004 年武汉大学 游璞,于国萍,光学 2003年1.

30、 赵凯华,钟锡华, 光学 ,1984 年2. 钟锡华, 现代光学基础2003 年 3郭永康, 光学教程 , 1989 年4郭光灿、庄蔚萱, 光学5. 章志鸣,沈元华,陈慧芬, 光学 2000 年6母国光、战元令,光学, 1978 年7E. Hecht & A. Zajac, “OPTICS” 中译本, 1980 年四川大学 1. 郭永康,鲍培谛,光学教程 ,19892. 郭永康,光学,2005 年1. 赵凯华:光学 , 2005 年2. 钟锡华:现代光学基础 , 2003 年3. 母国光、战元龄:光学 (第二版), 2009;4. F.A.Jenkins, 光学基础 (杨光熊、郭永康译) ,1

31、990(上册) ,1994(下册);5. Eugene Hecht, Alfred Zajac, 光学 (秦克诚等译) ,1981 年6. Eugene Hecht, Alfred Zajac, ”Optics” 4th editions, 2005 年注:本文“引进与利用”部分所涉及的教参字段信息均来自公开的网络资源,有的高校根据自身情况没有公布相应的教参字段信息,故此表暂缺清华、交大的教材和教学参考书信息.3 引进版光学教材与国内教材对比分析表 4: 国内光学教材与国外光学教材目录光学/赵凯华 Optics/Eugene Hecht 光学(第二版)/母国光 Principles of Op

32、tics/ Max Born and Emil Wolf绪论第 1 章 几何光学第 2 章 波动光学的基本原理第 3 章 干涉装置 光场的时空相干性第 4 章 衍射光栅第 5 章 傅里叶变换光学第 6 章 全息照相第 7 章 光在晶体中的传播第 8 章 光的吸收、色散和散射第 9 章 光的量子性 激光第 1 章 简单的回顾第 2 章 波动 第 3 章 电磁理论、光子和光第 4 章 光的传播 第 5 章 几何光学第 6 章 几何光学拓展 第 7 章 波的叠加第 8 章 偏振第 9 章 干涉第 10 章 衍射第 11 章 傅里叶光学 第 12 章 相干理论基础 第 13 章 现代光学:激光及其他主

33、题第 1 章 绪论第 2 章 几何光学的基本原理第 3 章 光学系统的近轴成像第 4 章 实际光学系统的拦光和相差第 5 章 光度学基础第 6 章 光学仪器原理第 7 章 光的干涉第 8 章 干涉现象的应用与干涉仪第 9 章 光的衍射第 10 章 光学系统的分辨本领和衍射光栅第 11 章 信息光学概要第 12 章 光在介质及薄膜中的传播第 13 章 光在各向异性介质中的传播第 14 章 光的速度第 15 章 光的吸收、色散和散射第 16 章 光的发射第 17 章 激光第 18 章 光和光的二象性第 1 章 电磁场的基本性质第 2 章 电磁势和电磁极化第 3 章 几何光学基础第 4 章 光学成像

34、的几何理论第 5 章 像差的几何理论第 6 章 成像仪器第 7 章 干涉理论基础和干涉仪第 8 章 衍射理论基础第 9 章 像差的衍射理论第 10 章 部分相干光的干涉和衍射第 11 章 严格的衍射理论第 12 章 光在超声波上的衍射第 13 章 不均匀媒质产生的散射第 14 章 金属光学第 15 章 晶体光学Optics/ Eugene Hecht 为几十年来美国高校最流行的光学教材之一,它除了传统内容之外,还反映了现代光学的基本内容.该书自 1974 年出版至今已出至第四版.书中基本覆盖6了我国光学课程的主要教学内容,课程体系也和我国光学教学相接近.该书被许多国外院校指定或推荐作为学生主要

35、参考书,具有比较大的影响.该教材自从出版以来,一直在众多光学教科书独领风骚,该书语言生动、讲解清楚、图片丰富,还有一些光学领域的最新成果和研究课题.它以其精确性和权威性、全面的内容、和出色的图解而著称.第四版更新了一些图例、照片,并引入光学领域的最新进展.尽管这样,此书给出了所有必要的光学理论知识背景,并在对光学理论和光学仪器论述中保持一种平衡,书后还附有各章节问题的完全解答. 2赵凯华编写的光学被国内诸多高校本科物理专业作为光学教科书和研究生入学考试的参考书.此书以波动光学为重点,并以“波前”这一概念为纽带联接现代变换光学与传统光学.书中附有较多的思考题和习题. 3Max Born and

36、Emil Wolf 编写的“Principles of Optics”是一部世界经典光学名著,是光学领域的奠基性教科书.本书首次出版于 1959 年,其前身是诺贝尔奖得主马科斯玻恩(Max Born)的 Optik 一书,目前的最新版本是 1999 年第七版.该教材继承了美国教材注重基础理论的特点,首先就阐述电磁理论基础,然后以麦克斯韦宏观电磁理论为基础,系统阐述光在各种媒质中的传播规律,包括反射、折射、偏振、干涉、衍射、散射以及金属光学(吸收媒质)和晶体光学(各向异性媒质)等.几何光学也作为极限情况(波长0)而纳入麦克斯韦方程系统,并从衍射观点讨论了光学成像的像差问题.新版增加了计算机层析术

37、、宽带光干涉、非均匀媒质光散射等内容.该教材内容极为丰富,理论性较强而且严谨.本书引文丰富且所涉广泛,上溯历史,下至近代,旁及有关学科和应用,故能于一专著中给读者以宽阔视野与充分求索之空间.全书共十五章,前半部分为基础内容,后半部分层次较深.此书在国内更多地作为研究生的专业课教科书. 4,5母国光编著的光学(第二版) 是在第一版的基础上修订的.此书用三分之一左右的篇幅讲述了关于几何光学的基本原理、光学系统的近轴成像、实际光学系统、有效拦光和像差、光度学基础以及光学仪器的基本原理等.另三分之一多的篇幅讲述了波动光学:包括光的干涉,光的衍射和光的偏振的现象、原理及其在生产、生活及科技中的重要应用,

38、同时侧重介绍了光学系统传递函数的概念、光学系统的分辨率理论、光学信息处理理论、薄膜光学基础、干涉计量学以及相关的仪器原理等.最后一部分系统地讲述了光的速度、光的吸收、色散和散射,光的发射、光谱以及激光原理等光的量子行为和物理现象,并介绍了它们在现代光学及科学技术中的基础性和方兴未艾的发展势头.相对于其他国内教材,该教材更多地介绍了几何光学和应用光学的知识. 6总的来说,Optics/ Eugene Hecht 是一本卓越的著作,它更接近我国的光学课程内容,更适合于我国的物理或光学专业本科生使用.Principles of Optics/ Max Born 一书以光的电磁理论为基础,对光的传播、

39、干涉、衍射及光学系统进行理论化的、系统的、深入的讨论.与国内的光学教材首先介绍几何光学不同,它一开始在前两章便深入讲解电磁理论,7这为本书后面各个专题的论述奠定了理论基础.它用光的电磁理论来论述光的传播、干涉、衍射、偏振、散射和光与物质相互作用等几乎一切主题,使读者在更基础的层面上,从本质上掌握光的规律,而不是对光仅仅停留在唯象地认识层面上,因为光的本质就是一种电磁波.所以学习 Max Born 的 Principles of Optics 将会大大加强学生的光学理论深度,为科研打下坚实的基础.笔者在研究生阶段从事光的研究中,渐渐认识到光的电磁理论是多么重要,也开始学习此书.几乎所有现代光学的

40、问题都要用光的电磁理论来解决,如光纤光学、表面等离子体、非线性光学、导波光学.这就是为什么 Principles of Optics/ Max Born虽然没有涉及激光、光纤通信、光学仪器等现代前沿光学和应用光学的内容,但是它仍然历经 50 年而长盛不衰,在国际上吸引着一代又一代的读者,甚至有人称它为光学的“圣经”.当然,由于本书较为理论化,需要很深的数学水平,要掌握书中的内容对于大二的本科生来说是很难得一件事情,故主要作为光学类专业的研究生用书.作为一本基础的光学教材,笔者认为首先应该使学生理解光的物理本质,这就要求光学教材首先必须论述光的基本理论,在论述基本理论的时候,尽量更多地使用电磁理

41、论,我们发现不管是 Principles of Optics/ Max Born 还是 Optics/ Eugene Hecht,均在一开始便引入光的电磁理论,而国内教材几乎都不引入光的电磁理论,一开始便介绍几何光学,然后是物理光学的内容包括光的干涉、衍射和偏振,最后是现代光学的简单介绍.国内教材在论述物理光学的内容时,仅仅是一种唯象的讨论,而不是用光的电磁理论进行深入的本质地讨论,在少数内容不得不用电磁理论时,也只是直接引入几个电磁波的公式,而不去说明为什么要这样引入?这些公式的意义是什么?这显然对初学者来说比较唐突,不能很好地理解它们.这虽然不涉及许多理论知识,学起来简单容易,但很难使学生

42、深刻地理解光的物理本质,很多学生学完了干涉、衍射、和偏振以后,仅仅是记住了一些干涉、衍射和偏振现象,记住几个简单的公式,对于这些现象背后的物理本质仍然是一头雾水.这种教材不仅违背了学习物理要探究事物本质的初衷,也限制了学生以后在光学领域进一步学习和研究,因为正如前面所说,光学的电磁理论是现代光学及其应用的理论基础.掌握基础理论才是发展和创新的根本,根深叶茂,本固根荣. 4,5笔者认为,国内的光学教材也应该首先介绍光学的电磁理论,在论述干涉、衍射、偏振等物理光学的内容时也使用光的电磁理论进行讨论,但要兼顾本科学生的实际水平,不可讨论得过深,否则学生很难掌握,毕竟 Principles of Op

43、tics/ Max Born 更适合研究生水平.同时,这些光学理论的应用一些重要的光学仪器,如干涉仪、光栅、波带片等也要介绍.现代光学技术已经渗透到我们生活的各个角落,渐渐地改变着我们的生活方式.笔者之一就是光学专业的研究生,深知光学这个能够广泛应用于科技进步的学科如今的发展非常迅速,像光纤通信,光纤传感,激光,表面等离激元,量子光学,非线性光学,纳米光子学,微结构光学,光电子学,导波光学,光信息处理,光全息,成像,光学材料等一大批8光学分支学科都在日新月异的发展并必将在不久的将来给我们的生活带来深远的影响.因此光学教材有必要提及重要的现代光学技术与仪器,如激光,光纤通信,LED,液晶,全息术

44、,傅里叶光学等内容,使学生能够了解世界光学科技的最前沿.当然,对于基础的光学教材,重要的是把光学的基本理论完整并清晰地讲述,不必对这些分支领域进行讨论,而仅仅简单地介绍它们,只讲解最基本的原理即可.要知道它们中的每一个领域都可以独立成书,对于基础的光学教材,其介绍现代光学技术的目的在于开拓学生的视野,使学生能够了解现代光学技术的成就与发展,我们不能够想象一个学过光学的人不知道激光的基本原理.有兴趣的学生也许在课外自己主动地深入地学习它所感兴趣的前沿知识,并在大二大三阶段就积极参与本校教师的研究课题中,这显然对提高我国学生的科学研究能力和创新能力有极大地帮助,使他们在研究生阶段直接进入研究状态.

45、于此同时,它们也能为自己的本科简历积累资本,为他们在申请国外更好的学校或研究组织过程中加分.因此,光学教材要内容丰富,结构合理,特别注重对物理思想、物理概念的透彻讲解,并在传统内容的基础上,编写若干反映现代光学新成就的内容,教材内容还要不断更新并再版.许多光学现象充斥于我们日常生活中,因此在光学教材中可以以课后问题或者知识拓展的形式提及这些日常生活中的光学现象,让学生用学过的光学理论进行自主思考.有人不禁要问,一本基础的本科光学教材,既要首先讲述光的电磁理论,然后把光学的基本理论讲清楚,还要讨论一些重要的光学仪器,最后还需介绍现代光学技术的知识,还要包含一些问题,这样一本光学教材得多少页啊?教

46、师又要多少课时量才能讲完这些内容?实际上,引进教材 Optics/ Eugene Hecht 第四版已经为我们做出了很好的范例.4 对国外教材引进和利用的思考4.1 加快国外优秀光学教材的引进和翻译进度,并随时更新教材的版本在 2000 年至 2001 年间,电子工业出版社先后从世界著名出版公司引进出版了 40 余种计算机教材,形成一套“国外计算机科学教材”系列,在全国高校和科研部门受到了欢迎和好评,得到了广大计算机领域的教师和科研工作者的充分肯定.从 2002 年开始,电子工业出版社开始联合国内电子通信领域的专家,先后从世界著名出版公司有序引进了一百多种世界公认的优秀电子通信教材.其引进教材

47、的质量之高远非国内任何一本教材能比,在国内电子通信教材领域逐步形成了很大的影响力,大大促进了我国电子与通信学科的教学工作.引进的教材中,影音本约占一半,其中既有本科专业课程教材,也有研究生课程教材,以适应不同院系,不同专业,不同层次的师生对教材的需求.同时随时更新教材的版本,保持与原版教材的同步.如 Palias光纤通信从第四版开始引进,至今已更新到第六版.在引进原版的同时,组织国内在电子通信领域教学和研究水平最高的几所著名高校的教授和骨干教师参与引进教材的翻译和审校工作.有选择性地引进外文原版教材,必将有助于提高我国高等教育的教学质量,使我国在基础应用学科的教学工作中跟上国际的发展水平.因此

48、,有关部门要组织高教优秀光学课程9教师加快国外优秀光学教材的引进和翻译进度.同时与国外出版商一起,推出一些教材的教学支持资料或教学附件,以及网络资源,为授课教师提供帮助.4.2 整合力量,参考国外优秀教材和教学实践,自主编写我国优秀的光学教材教材建设是高校教学建设的主要内容之一.实际上,不管是在基础教育,中等教育还是高等教育阶段,我国教师和学生在学习知识过程中对教材的依赖很重,从而编写出版一本好教材对教师教学和学生学习某门课程的意义重大.有时,编写出版一本好的教材,意味着开设一门好的课程,甚至可能预示着一门崭新学科的诞生.20 世纪 40 年代,MIT 林肯实验室出版了一套 28 本的雷达丛书

49、,对近代电子科学,特别是雷达技术的推动作用就是一个很好的例子.所以,有关单位应该组织我国在光学学科教学和研究比较卓越的大学教授,参考引进的国外经典的光学教材和教学实践,共同致力于编写一套适合我国学生使用的光学教材. 随着多媒体及新型教学演示方式的改变,教材编写者可以对教材的插图和一些比较抽象的图像、内容进行多角度和多维的演示及剖析,使学生在抽象理解时,有一些具体而形象的物理图像作为辅助,这样对教与学都会事半功倍.教材编写者需要在充分利用国内优秀光学教材的同时,多借鉴国外优秀教材及其表现形式,最终编写出适合中国人自己的优秀物理教材,并在教材的内容和教学形式上进行创新,以实现教材的易用性与适用性.例如,多年来中国科大光学课程组的教师,参阅了大量国内外的教材,结合自己的教学实践,不断充实和更新自己的课堂讲义,并在此基础上出版了多套具有一定影响的优秀光学教材.这些讲义和教材,不但

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