【课程定位】
光学发展与人类文明”是光学类通识教育课程,属科学教育范畴,也可作为光学学科的导论课。课程团队基于“注重基础认知、纵向培养能力、横向扩展视角、提升情操意志”的理念,从知识、能力和素质三方面重构内容体系,助力全民光科学素养的培养、国家高等教育“双一流”建设战略中光学人才的培养。
【课程内容】
课程立足于光科学发展史,设计了“古代光学的萌芽、经典光学的建立、现代光学的发展”三个模块,各模块的学习内容均包括”知识与科学思维、技术应用与创新“两个教学维度。如图1。
图1 课程内容总体框架图
“知识与科学思维”维度:以“光是什么”为线索,纵向追踪光学萌芽、几何光学、波动光学、量光初创和现代光学五个发展阶段的典型案例,展示了人类对光本质问题的科学认知历程,引导学员建立光学的基本知识体系,了解基本概念、原理与生活常识,实现科学与实用的连接;分析蕴含的科学思维元素,探讨科学发展的内在规律,培养理性思考、科学分析解决问题的能力及科学精神,增强知识创新和技术创新的能力。
“技术应用与创新”维度:横向探索光学的跨文化、多学科互动问题,涉及古希腊、古阿拉伯、中国、欧洲等的光学萌芽发展与应用案例,与自然哲学、几何学、建筑美学、天文学、绘画艺术等学科交融,引导学生了解光学的广博性和多元性特征,实现光学相关综合能力的培养,从更广阔视角看待光学发展与人类文明的关系,反思人类、自然、科技、社会与未来之间的多元关系,建立正确的历史观、价值观和社会责任感。
【课程特点】
1. 教学内容的博雅性设计:以“注重基础认知、纵向培养能力、横向扩展视角”为理念重构光学教学内容,匹配跨专业的学情和发展需求,注重人文、社会和自然科学多领域知识的有机融合,从基础、深度和广度三个层次实现光学通识课程的高阶性设计。
2. 通识课程的学术性设计:结合光学前沿研究,设计具备一定深度、提升应对光学问题综合能力的教学内容,保证光学通识课程的先进性和挑战度。
3. 基于学科史的思政性设计:史如明鉴,结合光学关联人文社会生活的典型案例,从人文情怀、科学精神、价值观、责任感等角度实现对学员情操意志的培养。
【课程支撑】
华南师范大学是国家“211工程”重点建设大学、广东省高水平大学建设高校,依托“ 物理学”世界一流学科、“光学”国家重点学科、“光电信息科学与工程”国家级一流专业、“光学工程”广东省重点学科等平台优势,开课单位即光电科学与工程学院(原“信息光电子科技学院”),是由中国科学院院士、著名光学与激光专家刘颂豪先生于2002年倡导并主持创建,是一所专业结构合理、师资力量雄厚、研究方向特色明显、集产学研为一体的理工学院,是国家“世界一流学科”和广东省高水平大学建设冲补强特色专业的建设单位。
本课程是2016年华南师范大学第五批通识教育课程立项建设项目(原名《生活中的光学》),2020年课程升级并更名为《光学发展与人类文明》,获校级精品在线开放课程项目、学校物理学部和光电科学与工程学院(原“信息光电子科技学院”)课程建设经费支持。课程承担了2017年广东省教学质量工程及教学改革项目“互联网+《生活中的光学》通识课程建设与研究”、2022年广东省“通识课程《光学发展与人类文明》虚拟教研室”项目建设任务等;2023年获广东省课程思政示范课堂“光学发展与人类文明(波粒二象性)”、国家级一流本科课程认定,相关工作获评广东省高等学校教学管理学会教育教学改革优秀案例、华南师范大学校级教学成果一等奖。