对“光通信前沿实验”和“光学系统设计”等课程科研促教环节中的自由曲面仿真设计方法进行了研讨。基于能量守恒定律、矢量折反射定理和等光程原理,构建反射式和折射式自由曲面系统的三维模型,将抽象、复杂的理论和烦琐的计算过程通过案例的形式,生动、形象地表现出来,使学生便于理解,培养其编程仿真能力和挑战性创新探索能力。