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<几何光学与視觉光学>一书的序与前言 精选

已有 3841 次阅读 2016-12-12 15:54 |系统分类:教学心得

復旦大学出版社本月出版了我编写的 <几何光学与視觉光学> 一书.  現将该书的序与前言复制如下:


序言

中国眼科学领域包括视光学专业的快速发展,得益于国际上先进诊疗技术和设备的不断引入及学术界交流的常态化。其中,少有中国自己原创性的成果。究其原因,个人认为我们的教育问题是基本因素之一。2015年6月,与复旦大学上海医学院眼科学与视觉科学系顾问教授、美国诺瓦东南大学视光学院(NovaSoutheastern University,College of Optometry)教授蒋百川讨论有关研究生教育问题时,蒋老师想出版一本结合我国视光学专业及眼科医务人员实际情况的视觉光学教材,我很是欣然。蒋教授根据多年来与国内眼科及眼视光学界合作交流的实际观察,分析我国国内存在的问题是:虽然有不少高等院校开设了视光学专业,但所用的是光学仪器专业的光学教材,缺乏真正视觉光学的内容,造成视光学或眼科学学生学了光学课,在临床上应用起来却很困难。同时,发现这些教光学的教师多数是从光学仪器专业或物理专业毕业的,他们原来的知识面可能与视觉光学、眼科学有所脱节。因此触发了蒋教授编写《几何光学与视觉光学》一书。目的是针对我国视光学现有的状况,结合自己数十年在美国的视觉光学研究经历和教育经验,从应用出发,以视光学的语言介绍几何光学与视觉光学的基本知识,使光学的基础知识与视觉光学有较好的衔接。该书编写的特点在于:毎在叙述了几何光学的基本概念和公式后,用视光学中的问题作为例,说明它们的实际应用;在叙述几何光学与视觉光学诸多经典内容的同时,密切临床应用,使读者能更容易解决他们遇到的实际问题。

本书不仅是视光学专业的教材,也是眼科学专业的参考书,更适合已从事视光学和眼科学实际工作的医务人员和技术人员的继续教育。相信它会给读者带来理论联系实际的更多益处,不仅能够补充和完善我国视光学教育教材体系建设,而且还能为我国视光学、眼科学以及视觉科学的人才培养和相关专业的发展起到促进作用。

我有幸在出版前读到本书书稿,应蒋教授盛情邀请,是当介绍为序。感谢复旦大学出版社对本书出版的大力支持!感谢蒋百川教授的辛劳和对祖国医学事业的关心!在社会发展和不断改革的进程中,我们需要更多像蒋教授这样的学者来助力。

孙兴怀

复旦大学上海医学院眼科学与视觉科学系主任

前复旦大学附属眼耳鼻喉科医院院长

卫生部近视眼重点实验室(复旦大学)主任

2016年度9月14日


前言

中国眼視光学学科的确立是改革开放的结果。温州医学院於1992年成立 "卫生部视光学研究中心"。1993年眼视光系招收首届28名五年制学生入学。其后又有天津医科大学、中山医科大学分别开始设立眼視光专业,上海医科大学等开始招收視光学研究生。1994 年 "卫生部視光学研究中心" 首届国际顾问委员会在北京举行,1997年第二届国际顾问委员会在上海和温州举行,两届会议邀请美国、加拿大、澳大利亚等国多位視光学院的院长、教授,讨论optometry 的中文译名与定义,介绍国外的眼視光学院的教学大綱。通过讨论与交流,与会者达成共识:眼視光学学科是为了培养处理眼睛和視覚的卫生和健康问题的医务工作者。紧接着这两次会议,中方的温州医学院、中山医科大学、上海医科大学、华西医科大学、天津医科大学等与美方的新英格兰視光学院、休士顿大学視光学院、加州大学伯克利分校視光学院共同发起“中美視光学高等教育人才资源发展计划(CORD)”。该计划通过中美視光学教师的互派和交流,在近3年时间内为中国培养了第一批視光学的教学队伍,也初步引进了国外視光学的课程资源和架构。我当时在休士顿大学視光学院工作,有幸参加了中国視光学初創时期的所有会议和活动。在CORD计划期间,我不仅负责接待国内院校来休士顿大学学习进修的医生和教师,也被派往中山医科大学、上海医科大学、及温州医学院教授相关的课程。

“几何光学与視觉光学”是視光学的一门重要的基础课。我在美国休士顿大学視光学院(1990-2000年)及佛罗里达州诺瓦东南大学視光学院(2000-2013年)任教多年,主要的教学内容是与这门课程有关。所以我很希望通过本书与国内同行交流,提高国内視光学的教学质量,并促进眼視光学在中国的进一步发展。現在在国内視光学院从事光学有关课程教学工作的老师,多数毕业於工科大学的光学仪器专业或综合性大学的物理专业。他们要在視光学专业胜任几何光学与視觉光学的教学,我以为首先要熟悉眼的生理学和視覚的生物物理学知识,并且在教学中使用視光学其他课程中(如临床視光学、验光学、眼镜学、角膜接触镜学、低視力、視觉训练等)相同的语言和思维。只有这样,才能使学生运用光学这门课程中学到的知识用于别的课程和临床。我在大学里是学物理的,做研究生时进入視觉生理领域。到美国进了視光学院工作后,才发现原来物理系中的光学与視光学院中的光学在教学内容和方法上存在很大的不同。所以,简单地将理、工科大学里的光学教材和内容搬到視光学院的教学上,容易造成学生的光学基础与其他視光学课程相脱节。

几何光学的要义是假设光在均匀媒质中以直线的形式传播。它服从费马原理,即光从一点传播到另一点时,它总是取所需要的时间为最少的路径。由这个物理学的基本原理岀发,可以导出光在两个不同媒质的交界面上所遵循的反射定律与折射定律。在引入了光线的概念之后,本书在第一章里进一歩定义了光朿,建立光朿的聚散度的概念。光朿的聚散度作为一个重要的概念贯穿在以后几章之中,利用这个概念建立了各种光学元件:单折射面(第二章)、薄透镜(第三章)、厚透镜(第四章)、球面镜(第六章)、柱镜(第九章)等的成象关系。在以上这些章节讨论成象关系时除了确定物、象的位置,还讨论了象相对于物的大小,即各种元件成象时的放大率的问题。除了上述的光学元件,在視光学的光学课程中还必须讨论棱镜(第八章)。与物理或工程专业不同之处在于,我们对于棱镜的色散暫时不感兴趣,而专注于讨论其对光线的偏转。

本书的另一个特点是,从第五章开始,几何光学的内容与視觉光学的内容便开始交织在了一起。这是为了使学生学会将几何光学的基础知识应用到解釋或解决眼睛和視觉的实际问题。基于这样的考虑,所以在掌握处理单折射面和薄透镜的知识后,便开始介绍模型眼和简约眼,并用以讨论正視眼,以及屈光不正眼的校正问题(第五章)。在学习了球面反射镜之后便讨论光线在角膜与晶状体表面的反射,即普肯野象(第六章)及眼的焦点调节理论(第七章)。在学习了棱镜对光线的偏转后,便介绍如何将棱镜用于有斜視的病人(第八章)。同样,学习柱镜与球柱镜的目的是为了与校正有散光患者的視力(第九章)。第十章中主要介绍了放大镜与望远镜两种光学仪器,目的在于学习如何为低視力患者提供助視的工具。在第十一章介绍視网膜像的大小,这也是验光配镜时必须考虑的一个重要方面。最后一章涉及視觉光学的一个基本目的,即对眼睛成象质量的评价(第十二章)。详细讨论这些问题,会涉及到较多的数学、物理光学等基础知识,并受到教学时间的限制,所以在本书中仅为读者提供了一些深入学习的基础知识。同时必须指出,視力的改善主要应该在于对离焦(近視或远視方面的问题)及散光的校正。所以在学习这一门课程时,教师与学生应该把当前十分热门的波前象差理论和应用放在一个适当的位置。

本书的主要目的是向国内視光学院的学生提供一本合适的教材,或者是他们在学习几何光学与視觉光学内容时的参考书。此外,对于广大从事眼科的医务工作者、验光配镜的从业人员,也可以通过此书的学习来进修这方面知识。同时本书对于有关的科研人员或光学工程技术人员在了解关於眼睛与視觉的光学问题时也有一定参考的价值。

本书的编写得到前复旦大学附属眼耳鼻喉科医院院长孙兴怀教授的大力支持与帮助。本书的插图在上海根植眼視光企业管理咨询有限公司总经理钟立先生的热心支持下,由该公司周轶先生帮助绘制。在此作者对他们表示衷心的感谢。本书的出版也得到了复旦大学出版社医学分社王珑玫老师及出版社其他有关工作人员的大力支持,在此一并致谢。





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