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【摘要】本文探讨了大学物理中波动光学内容的教学。将“光程和光程差”贯穿于光的干涉和衍射教学，对学习波动光学的基本概念和基本原理具有重要的意义。通过突出重点、优化内容、结合实际，来提高教学效果。
【关键词】大学物理波动光学光程差教学改革
【基金项目】2011年院级教学研究项目“基于按学科大类培养的大学物理教学改革研究”(JY201111)。
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）05-0164-02
《大学物理》是理工科院校的一门重要的基础课，为工程技术人员今后从事交叉学科和边缘学科工作提供必备的基础知识。波动光学是大学物理课程中非常重要的组成部分，内容包括光的干涉、光的衍射和光的偏振，无论理论还是应用都在物理学中占有重要地位。在学习这部分内容时，学生常常将各章内容、各个知识点孤立起来，因此感到内容抽象、公式繁杂、不易掌握。实际上，将“光程和光程差”贯穿于整个波动光学的教学过程，既具有简洁、直观和逻辑性强的特点，又便于学生掌握相关知识、提高学习效果，对理解波动光学的基本概念和掌握光的波动性的基本原理具有重要的意义[1]。
1.教学现状
现有大学物理教学普遍存在内容多且深，但学时少的现状。作为一所以工科为主的独立学院，培养的是应用型人才。依据我院的办学宗旨和学生的实际接受水平，大学物理教学以淡化理论，注重应用的原则来优化课堂教学。考虑到各系各专业的后续专业课程对大学物理知识的需求，目前我院大学物理课程正尝试并实行模块化教学。
目前涉及波动光学内容教学的专业有：石油系的勘查工程与技术、石油工程、资源勘查工程等专业；城建系的建筑环境与设备专业；信息系的测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术等专业；机械系的机械设计与制造、材料成型及控制工程、过程装备与控制工程等专业。石油系和城建系的四个专业教学学时和内容相同，波动光学的教学学时为16学时；而信息系和机械系的八个专业教学学时和内容相同，其中波动光学的教学学时仅为10学时，相对较少。针对各学科大类的要求，对光学教学的内容和方法必须进行相关的教学改革。
2.教学内容的改革
2.1 以光程和光程差为主线
在光的干涉和光的衍射这部分内容的教学中，掌握和应用光程和光程差的概念十分关键。光程是介质折射率n与光在该介质中几何路程l的乘积，即L＝nl。光程的物理意义是将光在介质中的几何路程换算成光在真空中的几何路程。光程差是两束光在介质中传播的光程之差，即?啄＝n2l2－n1l1＝L2－L1[2]。在光的干涉和光的衍射这两章中，大部分内容都着手直接研究光的干涉和衍射现象即干涉和衍射条纹及其干涉和衍射规律。即使某些章节不直接讨论这些问题，但也间接为研究这些问题服务。而要研究和弄清干涉和衍射原理，关键就是分析计算光程及光程差。所以，在整个教学过程中，给学生灌输光程及光程差的思想和概念，训练学生计算光程和光程差的能力，从而利用光程差来研究光的干涉和衍射规律。
光程差的计算要考虑两项，一项是几何路程差引起的，另一项要考虑反射面情况，当光线从光疏介质射向光密介质时，反射光中会产生半波损失，其他情况则没有。后面的具体讨论都将突出光程差的重要性，且利用光程差更为简便。
2.2 突出重点、精简内容
波动光学包括光的干涉、光的衍射和光的偏振三章内容，而光的干涉和光的衍射是研究的重点。光的干涉主要讨论分波阵面法干涉和分振幅法干涉。分波阵面法干涉是以杨氏双缝干涉实验为例来重点研究光的干涉规律；分振幅法干涉即薄膜干涉包含等倾干涉和等厚干涉两种情况，劈尖干涉与牛顿环干涉是典型的等厚干涉，也是研究的重点。光的衍射以单缝衍射为重点，进而结合单缝衍射和干涉来介绍光栅衍射的规律。光的偏振简单介绍光的偏振性，并可考虑把偏振光的干涉内容揉进干涉部分，从而使学生容易理解，也简化了教学层次[3]。下面重点介绍根据光程差来讨论光的干涉和光的衍射教学研究。
2.2.1 光的干涉
以杨氏双缝干涉实验为例，来研究分波阵面法干涉的原理及规律，并说明光程与光程差在光的干涉问题中的应用。杨氏双缝干涉实验的光路如图1所示。设波长为?姿的平行单色光垂直照射到双缝S1和S2上，S1和S2的距离为d，双缝S1、S2所在平面到屏的距离为D。在屏上点A相遇产生干涉。由于光垂直入射，光源S1、S2光振动的位相相同，它们在点A引起光振动的光强完全取决于它们到达A点的光程差?啄。根据几何关系得知?啄=xd/D，因此对于光程差满足：
?啄=±2k?姿/2(k=0,1,2,…)……明纹
?啄=±(2k+1)?姿/2(k=0,1,2,…)……暗纹
可得出明暗纹坐标及条纹的宽度。
x=±2k(D/d)?姿/2 ……明纹坐标
x=±(2k+1)(D/d)?姿/2……暗纹坐标
?驻x=(D/d)?姿 ……条纹宽度
从光程和光程差入手，显然易得到干涉条纹的分布。
以等厚干涉的两个特例劈尖干涉与牛顿环干涉来研究分振幅法干涉即薄膜干涉。在薄膜干涉中计算反射光光程差时一定要分清有无半波损失。劈尖装置如图2所示，单色光垂直照射玻璃片时，光从空气膜的两个表面即两块玻璃片的内表面反射产生干涉，可在劈尖表面观察到明暗相间的干涉条纹。劈尖上厚度为e处，由上、下表面反射的两相干光的光程差为：
?啄＝２n２e+?姿/2
在平行于棱边的直线上各点，空气膜的厚度e相等，应在同一级干涉条纹上，为与棱边平行的明暗相间的干涉直条纹。光程差满足：
?啄＝２n２e+?姿/2＝2k?姿/2(k=1，2，…)……明纹
?啄＝２n２e+?姿/2＝(2k+1)?姿/2 (k=0，1，2，…)……暗纹
进一步分析可得相邻条纹处的薄膜厚度差?驻e=?姿/(2n)；以及劈尖干涉的条纹宽度?驻l=?姿/(2n?兹)。显然，劈尖干涉实验同样可由光程差分析干涉条纹及规律，简便直观。
由于原理相近，这里可以进一步精简教学内容，对于薄膜干涉部分，可以只举劈尖干涉实验一例说明， 其余如牛顿环干涉和迈克耳逊干涉仪完全由学生自己去学，说明思路和方法即可。
2.2.2 光的衍射
以夫琅和费单缝衍射为例，来研究光的衍射原理及规律，且夫琅和费单缝衍射是光栅衍射的基础。在讨论单缝衍射时，往往采用菲涅耳半波带法研究衍射条纹的分布情况，所谓菲涅耳半波带，是将透过单缝的光波波阵面沿缝分成许多条带，每个条带边缘衍射光线到汇聚点的光程差为半个波长。如图3所示。这样，相邻半波带中对应点子波发出的衍射光线到会聚点的光程差均为半个波长，因此彼此相干叠加而相互抵消，其结果使得相邻半波带在会聚点引起光振动的光强为零。衍射条纹就决定于透过单缝AB的波阵面能分成半波带的条数，即决定于沿θ角方向各衍射光线的最大光程差或缝端光程差AC，且?啄=AC=asinθ。设AC恰好等于入射单色光半波长的整数n倍，若n为偶数，则两两半波带在汇聚点引起的光振动相干叠加而相互抵消，于是该方向衍射光在会聚点引起光振动的光强为零，屏上呈现暗纹。若n为奇数，抵消后还剩下一个半波带引起的光振动，屏上呈现明纹。若n不为整数，则为明暗纹过渡区，成为明纹的一部分。由此可得到：
asinθ＝±2k?姿/2 ＝±k?姿 (k=1，2，3，…) ……暗纹
asinθ＝±(2k+1)?姿/2(k=1，2，3，…) ……明纹
其中＝0，k＝0的地方是中央明纹的一部分。进一步讨论可得出中央明纹及其他条纹的坐标及明暗纹的宽度。显然，光程差也决定衍射条纹的分布情况。值得注意的是，单缝衍射条纹的明暗纹条件恰好与杨氏双缝干涉中干涉条纹的明暗纹条件相反。原因是因为双缝干涉中的光程差仅对两相干光束而言，而单缝衍射中的光程差是指单缝两端衍射光线的最大光程差，计算的是所有半波带发出衍射光线光程差的总效应。
由于光栅衍射是单缝衍射与多光束干涉的乘积效果，也要涉及光程差的问题，在这里可以说明并加以简单分析。对于多光束干涉，两条相邻单缝衍射出的光波到会聚点的光程差?啄＝(a+b)sinθ＝dsinθ，满足半波长的偶数倍，这两束光相干加强，结果产生主极大条纹，衍射角θ满足光栅方程式即：
dsinθ＝±k?姿(k=0，1，2，3，…)
综上所述，以光程与光程差为主线可将波动光学的主要内容——光的干涉和衍射贯穿讲解，通过对光程差的研究，从而成功解释了光的干涉和衍射原本只能用光的波动说才能解释的物理现象。这样既使教学思路更清晰，又便于学生理解掌握。为此，无论是教还是学，都应紧紧地，自始至终地抓住这个关键的概念和规律，特别是老师应反复向学生强调光程差在光的干涉和衍射学习中的作用，以便让同学们很好地理解和抓住这一关键，并能举一反三地应用到实际中去独立地解决一些光学问题。
3.教学方式
3.1 结合生活、启发思考
教学改革的目的是适应形势和要求，为了能使学生更快更容易掌握教学内容，有必要对教学方式进行改革。如在讲干涉和衍射时，知识跨度大，公式繁琐，学生学习提不起兴趣，在教学过程中有必要贯穿并引导学生观察、认识生活中的现象。光的干涉中以薄膜干涉为例，我们孩童时代所玩肥皂泡上的五颜六色；水面上油膜呈现的彩色花纹；自然界中有些雄性鸟的毛色特别鲜艳，且颜色会随着视线的方向而变化。对于光的衍射现象，如果眯着眼睛看远处的路灯，会发现灯光向眯着眼的垂直方向扩展；让手指并拢且留一细缝，会发现手指细缝处是几条明暗相间的细条纹；用刀片在感光过的照相底片上划一条缝，会发现细缝处出现与缝平行的条纹。可以采取启发式教学，引导、鼓励学生探索研究物理现象的本质和原理。
3.2 引导自学、突出应用
如在讲完杨氏双缝干涉的规律以及薄膜干涉中的劈尖干涉后，对于其他光的干涉内容可以采取自学、讨论、实验的方式进行学习。光的衍射及偏振的部分内容也可以采取这样的教学模式。反复向学生强调光程差在光的干涉和衍射学习中的意义和作用，以便让学生在理解的基础上前后联系，掌握研究光的波动规律的方法。充分发挥学生学习的主动性和自觉性，加上教师适当的讲解，达到了教与学相互促进的目的。
另外，强调光的波动原理在科研、生产和生活中的广泛应用。如光的等厚干涉可用来检查光学元件表面的光洁度和平整度；用来测透镜的曲率半径和光波波长；用来测微小厚度和角度，如精确测量半导体元件硅片上二氧化硅薄膜的厚度。
3.3 理论与实验相结合
考虑把光的波动的理论学习与光学实验结合起来进行教学，相互促进，有助于提高教学效果。目前物理实验室开设的光学实验：等厚干涉——劈尖、牛顿环，迈克尔逊干涉仪，分光计测棱镜的顶角和折射率以及光栅衍射等。教学中，使实验课教学与理论课教学有机结合、互相渗透，实验的结论给学生的印象会比教师给出来的深刻得多。引导学生用理论来解释实验中的现象，通过实验结果和理论原理相比较，加深对光的波动理论的理解和掌握，培养学生的分析能力和解决问题的能力。
作为一所以工科为主的独立学院，培养的是应用型工程技术人才。在大学物理学时相对较少，内容多且深的情况下，对波动光学部分内容的教学进行相应的研究和改革是非常必要的。首先，将“光程和光程差”贯穿于整个波动光学的教学过程，不仅能有机的把各章节内容结合起来，而且还能解决教学中的难点问题。既简洁、直观和逻辑性强，又便于学生掌握相关知识、提高学习效果，对理解波动光学的基本概念和掌握光的波动性的基本原理具有重要的意义。其次，突出教学重点、优化精简内容。通过重点讨论杨氏双缝干涉、等厚干涉——劈尖和牛顿环、单缝衍射来理解和掌握光的波动规律。再者，教学中采取结合生活中的物理现象、理论与实验课相结合，启发学生思考，引导学生自学，强调实际应用等方式，从而达到大学物理的教学目的。
参考文献：
[1]何龙庆,盛巧云.光程与光程差概念在波动光学教学中的应用[J].现代物理知识,2007,19(4): 49~52.
[2]康垂令等.大学物理[M].武汉理工大学出版社,2013:151~215.
[3]刘凤英.关于波动光学教学改革的实践和设想[J].工科物理,1999,9(5):48.
【关键词】大学物理波动光学光程差教学改革
【基金项目】2011年院级教学研究项目“基于按学科大类培养的大学物理教学改革研究”(JY201111)。
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）05-0164-02
《大学物理》是理工科院校的一门重要的基础课，为工程技术人员今后从事交叉学科和边缘学科工作提供必备的基础知识。波动光学是大学物理课程中非常重要的组成部分，内容包括光的干涉、光的衍射和光的偏振，无论理论还是应用都在物理学中占有重要地位。在学习这部分内容时，学生常常将各章内容、各个知识点孤立起来，因此感到内容抽象、公式繁杂、不易掌握。实际上，将“光程和光程差”贯穿于整个波动光学的教学过程，既具有简洁、直观和逻辑性强的特点，又便于学生掌握相关知识、提高学习效果，对理解波动光学的基本概念和掌握光的波动性的基本原理具有重要的意义[1]。
1.教学现状
现有大学物理教学普遍存在内容多且深，但学时少的现状。作为一所以工科为主的独立学院，培养的是应用型人才。依据我院的办学宗旨和学生的实际接受水平，大学物理教学以淡化理论，注重应用的原则来优化课堂教学。考虑到各系各专业的后续专业课程对大学物理知识的需求，目前我院大学物理课程正尝试并实行模块化教学。
目前涉及波动光学内容教学的专业有：石油系的勘查工程与技术、石油工程、资源勘查工程等专业；城建系的建筑环境与设备专业；信息系的测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术等专业；机械系的机械设计与制造、材料成型及控制工程、过程装备与控制工程等专业。石油系和城建系的四个专业教学学时和内容相同，波动光学的教学学时为16学时；而信息系和机械系的八个专业教学学时和内容相同，其中波动光学的教学学时仅为10学时，相对较少。针对各学科大类的要求，对光学教学的内容和方法必须进行相关的教学改革。
2.教学内容的改革
2.1 以光程和光程差为主线
在光的干涉和光的衍射这部分内容的教学中，掌握和应用光程和光程差的概念十分关键。光程是介质折射率n与光在该介质中几何路程l的乘积，即L＝nl。光程的物理意义是将光在介质中的几何路程换算成光在真空中的几何路程。光程差是两束光在介质中传播的光程之差，即?啄＝n2l2－n1l1＝L2－L1[2]。在光的干涉和光的衍射这两章中，大部分内容都着手直接研究光的干涉和衍射现象即干涉和衍射条纹及其干涉和衍射规律。即使某些章节不直接讨论这些问题，但也间接为研究这些问题服务。而要研究和弄清干涉和衍射原理，关键就是分析计算光程及光程差。所以，在整个教学过程中，给学生灌输光程及光程差的思想和概念，训练学生计算光程和光程差的能力，从而利用光程差来研究光的干涉和衍射规律。
光程差的计算要考虑两项，一项是几何路程差引起的，另一项要考虑反射面情况，当光线从光疏介质射向光密介质时，反射光中会产生半波损失，其他情况则没有。后面的具体讨论都将突出光程差的重要性，且利用光程差更为简便。
2.2 突出重点、精简内容
波动光学包括光的干涉、光的衍射和光的偏振三章内容，而光的干涉和光的衍射是研究的重点。光的干涉主要讨论分波阵面法干涉和分振幅法干涉。分波阵面法干涉是以杨氏双缝干涉实验为例来重点研究光的干涉规律；分振幅法干涉即薄膜干涉包含等倾干涉和等厚干涉两种情况，劈尖干涉与牛顿环干涉是典型的等厚干涉，也是研究的重点。光的衍射以单缝衍射为重点，进而结合单缝衍射和干涉来介绍光栅衍射的规律。光的偏振简单介绍光的偏振性，并可考虑把偏振光的干涉内容揉进干涉部分，从而使学生容易理解，也简化了教学层次[3]。下面重点介绍根据光程差来讨论光的干涉和光的衍射教学研究。
2.2.1 光的干涉
以杨氏双缝干涉实验为例，来研究分波阵面法干涉的原理及规律，并说明光程与光程差在光的干涉问题中的应用。杨氏双缝干涉实验的光路如图1所示。设波长为?姿的平行单色光垂直照射到双缝S1和S2上，S1和S2的距离为d，双缝S1、S2所在平面到屏的距离为D。在屏上点A相遇产生干涉。由于光垂直入射，光源S1、S2光振动的位相相同，它们在点A引起光振动的光强完全取决于它们到达A点的光程差?啄。根据几何关系得知?啄=xd/D，因此对于光程差满足：
?啄=±2k?姿/2(k=0,1,2,…)……明纹
?啄=±(2k+1)?姿/2(k=0,1,2,…)……暗纹
可得出明暗纹坐标及条纹的宽度。
x=±2k(D/d)?姿/2 ……明纹坐标
x=±(2k+1)(D/d)?姿/2……暗纹坐标
?驻x=(D/d)?姿 ……条纹宽度
从光程和光程差入手，显然易得到干涉条纹的分布。
以等厚干涉的两个特例劈尖干涉与牛顿环干涉来研究分振幅法干涉即薄膜干涉。在薄膜干涉中计算反射光光程差时一定要分清有无半波损失。劈尖装置如图2所示，单色光垂直照射玻璃片时，光从空气膜的两个表面即两块玻璃片的内表面反射产生干涉，可在劈尖表面观察到明暗相间的干涉条纹。劈尖上厚度为e处，由上、下表面反射的两相干光的光程差为：
?啄＝２n２e+?姿/2
在平行于棱边的直线上各点，空气膜的厚度e相等，应在同一级干涉条纹上，为与棱边平行的明暗相间的干涉直条纹。光程差满足：
?啄＝２n２e+?姿/2＝2k?姿/2(k=1，2，…)……明纹
?啄＝２n２e+?姿/2＝(2k+1)?姿/2 (k=0，1，2，…)……暗纹
进一步分析可得相邻条纹处的薄膜厚度差?驻e=?姿/(2n)；以及劈尖干涉的条纹宽度?驻l=?姿/(2n?兹)。显然，劈尖干涉实验同样可由光程差分析干涉条纹及规律，简便直观。
由于原理相近，这里可以进一步精简教学内容，对于薄膜干涉部分，可以只举劈尖干涉实验一例说明， 其余如牛顿环干涉和迈克耳逊干涉仪完全由学生自己去学，说明思路和方法即可。
2.2.2 光的衍射
以夫琅和费单缝衍射为例，来研究光的衍射原理及规律，且夫琅和费单缝衍射是光栅衍射的基础。在讨论单缝衍射时，往往采用菲涅耳半波带法研究衍射条纹的分布情况，所谓菲涅耳半波带，是将透过单缝的光波波阵面沿缝分成许多条带，每个条带边缘衍射光线到汇聚点的光程差为半个波长。如图3所示。这样，相邻半波带中对应点子波发出的衍射光线到会聚点的光程差均为半个波长，因此彼此相干叠加而相互抵消，其结果使得相邻半波带在会聚点引起光振动的光强为零。衍射条纹就决定于透过单缝AB的波阵面能分成半波带的条数，即决定于沿θ角方向各衍射光线的最大光程差或缝端光程差AC，且?啄=AC=asinθ。设AC恰好等于入射单色光半波长的整数n倍，若n为偶数，则两两半波带在汇聚点引起的光振动相干叠加而相互抵消，于是该方向衍射光在会聚点引起光振动的光强为零，屏上呈现暗纹。若n为奇数，抵消后还剩下一个半波带引起的光振动，屏上呈现明纹。若n不为整数，则为明暗纹过渡区，成为明纹的一部分。由此可得到：
asinθ＝±2k?姿/2 ＝±k?姿 (k=1，2，3，…) ……暗纹
asinθ＝±(2k+1)?姿/2(k=1，2，3，…) ……明纹
其中＝0，k＝0的地方是中央明纹的一部分。进一步讨论可得出中央明纹及其他条纹的坐标及明暗纹的宽度。显然，光程差也决定衍射条纹的分布情况。值得注意的是，单缝衍射条纹的明暗纹条件恰好与杨氏双缝干涉中干涉条纹的明暗纹条件相反。原因是因为双缝干涉中的光程差仅对两相干光束而言，而单缝衍射中的光程差是指单缝两端衍射光线的最大光程差，计算的是所有半波带发出衍射光线光程差的总效应。
由于光栅衍射是单缝衍射与多光束干涉的乘积效果，也要涉及光程差的问题，在这里可以说明并加以简单分析。对于多光束干涉，两条相邻单缝衍射出的光波到会聚点的光程差?啄＝(a+b)sinθ＝dsinθ，满足半波长的偶数倍，这两束光相干加强，结果产生主极大条纹，衍射角θ满足光栅方程式即：
dsinθ＝±k?姿(k=0，1，2，3，…)
综上所述，以光程与光程差为主线可将波动光学的主要内容——光的干涉和衍射贯穿讲解，通过对光程差的研究，从而成功解释了光的干涉和衍射原本只能用光的波动说才能解释的物理现象。这样既使教学思路更清晰，又便于学生理解掌握。为此，无论是教还是学，都应紧紧地，自始至终地抓住这个关键的概念和规律，特别是老师应反复向学生强调光程差在光的干涉和衍射学习中的作用，以便让同学们很好地理解和抓住这一关键，并能举一反三地应用到实际中去独立地解决一些光学问题。
3.教学方式
3.1 结合生活、启发思考
教学改革的目的是适应形势和要求，为了能使学生更快更容易掌握教学内容，有必要对教学方式进行改革。如在讲干涉和衍射时，知识跨度大，公式繁琐，学生学习提不起兴趣，在教学过程中有必要贯穿并引导学生观察、认识生活中的现象。光的干涉中以薄膜干涉为例，我们孩童时代所玩肥皂泡上的五颜六色；水面上油膜呈现的彩色花纹；自然界中有些雄性鸟的毛色特别鲜艳，且颜色会随着视线的方向而变化。对于光的衍射现象，如果眯着眼睛看远处的路灯，会发现灯光向眯着眼的垂直方向扩展；让手指并拢且留一细缝，会发现手指细缝处是几条明暗相间的细条纹；用刀片在感光过的照相底片上划一条缝，会发现细缝处出现与缝平行的条纹。可以采取启发式教学，引导、鼓励学生探索研究物理现象的本质和原理。
3.2 引导自学、突出应用
如在讲完杨氏双缝干涉的规律以及薄膜干涉中的劈尖干涉后，对于其他光的干涉内容可以采取自学、讨论、实验的方式进行学习。光的衍射及偏振的部分内容也可以采取这样的教学模式。反复向学生强调光程差在光的干涉和衍射学习中的意义和作用，以便让学生在理解的基础上前后联系，掌握研究光的波动规律的方法。充分发挥学生学习的主动性和自觉性，加上教师适当的讲解，达到了教与学相互促进的目的。
另外，强调光的波动原理在科研、生产和生活中的广泛应用。如光的等厚干涉可用来检查光学元件表面的光洁度和平整度；用来测透镜的曲率半径和光波波长；用来测微小厚度和角度，如精确测量半导体元件硅片上二氧化硅薄膜的厚度。
3.3 理论与实验相结合
考虑把光的波动的理论学习与光学实验结合起来进行教学，相互促进，有助于提高教学效果。目前物理实验室开设的光学实验：等厚干涉——劈尖、牛顿环，迈克尔逊干涉仪，分光计测棱镜的顶角和折射率以及光栅衍射等。教学中，使实验课教学与理论课教学有机结合、互相渗透，实验的结论给学生的印象会比教师给出来的深刻得多。引导学生用理论来解释实验中的现象，通过实验结果和理论原理相比较，加深对光的波动理论的理解和掌握，培养学生的分析能力和解决问题的能力。
作为一所以工科为主的独立学院，培养的是应用型工程技术人才。在大学物理学时相对较少，内容多且深的情况下，对波动光学部分内容的教学进行相应的研究和改革是非常必要的。首先，将“光程和光程差”贯穿于整个波动光学的教学过程，不仅能有机的把各章节内容结合起来，而且还能解决教学中的难点问题。既简洁、直观和逻辑性强，又便于学生掌握相关知识、提高学习效果，对理解波动光学的基本概念和掌握光的波动性的基本原理具有重要的意义。其次，突出教学重点、优化精简内容。通过重点讨论杨氏双缝干涉、等厚干涉——劈尖和牛顿环、单缝衍射来理解和掌握光的波动规律。再者，教学中采取结合生活中的物理现象、理论与实验课相结合，启发学生思考，引导学生自学，强调实际应用等方式，从而达到大学物理的教学目的。
参考文献：
[1]何龙庆,盛巧云.光程与光程差概念在波动光学教学中的应用[J].现代物理知识,2007,19(4): 49~52.
[2]康垂令等.大学物理[M].武汉理工大学出版社,2013:151~215.
[3]刘凤英.关于波动光学教学改革的实践和设想[J].工科物理,1999,9(5):48.