陈静 高玲玲 张娥 刘凤凤

摘要：为实现大学物理课程思政，应充分挖掘大学课程中的思政元素，通过精心策划的教学过程引起大学生情感共鸣，让思政元素内化为大学生的理想信念，外化为大学生的行为实践。如大学物理课程中“圆孔衍射光学仪器的分辨本领”这一节，通过介绍中国天眼的伟大成就提高自信心和民族自豪感;介绍天眼之父南仁东的事迹，感受工匠精神，实现大学物理课程显性思政。将天眼类比为地球的眼睛，通过层层递进的探讨视力问题，引导学生从生活现象走向物理，走向科技前沿，体验“质疑—实验及理论验证—创新应用”的科学研究方法，实现大学物理课程隐性思政。

关键词：课程思政;大学物理;圆孔衍射

物理研究的是物質结构及其运动规律和相互作用规律，学习物理对学生物质观，世界观和运动观的培养具有促进作用，在进行课程思政方面有其独特的优势。

1.大学物理课程思政的建设思路

大学物理作为军校本科学员的科学文化必修课，课程教学大纲对其教学目标的界定为培养学员科学精神，物理素养，培养用物理知识解决问题的能力。这与大学物理的课程思政目标不谋而合，都是培养学员的物理思维，运用物理方法解决未来可能面对的各种未知问题。大学物理“课程思政”的基本建设思路：（1）根据“大学物理”课程内容积极挖掘教学内容，寻找思政教育与“大学物理”课程的结合点，积累大学物理课程的思政素材。（2）将课程思政素材融入大学物理教学设计，充分利用大学物理演示实验、多媒体课件、教材、视频、动画、参考文献：等多种教育载体，采用讲解、课堂讨论、微课等多种方式来实现大学物理课程思政。通过考核和学生自评、互评方式来评价大学物理思政学习效果。

2.大学物理课程思政的教学实践——《圆孔衍射光学仪器的分辨本领》

以中国天眼（FAST）宣传片导入新课，提出问题：天眼为什么具有如此高的分辨本领？将天眼类比为地球的眼睛，分辨本领其实就是视力好坏。组织互动实验，邀请两位同学进行视力PK：从远至近观察课件中是两条线还是一条线？引出中学几何光学分析问题带来的困难，提出质疑一个物点经过很小的圆孔成像后真的是一个“点”吗？

大学物理演示实验：一个物点经过小圆孔成像后中央是一个较亮的圆斑，并将花样放大投影到墙上，方便全班同学观察。从实验过渡到理论分析，定量研究艾里斑的半角宽度（角半径）为：

定性解释互动实验现象：由于光的衍射作用，物点的像并不是一个几何点，而是有一定大小的艾里斑，周围还有一些模糊斑纹。如果两个物点距离太近，它们的斑会相互重叠以至于不能分辨出究竟是一个物点还是两个物点。可见，光的衍射限制了光学仪器的分辨本领。

根据瑞利判据，定量计算出恰能分辨时，两物点对圆孔中心的角距离即最小分辨角为：恰好等于艾里斑的角半径。对于光学仪器而言，最小分辨角越小越好，分辨本领越高。那如何提高光学仪器的分辨本领呢？从公式中不难看出发现两种途径，一是减小波长，另一个是增大孔径。其中减小波长主要用于显微方面，比如电子显微镜的分辨本领就比光学显微镜高很多。

对于望远镜而言，波长不可选择，可用大口径的物镜来提高分辨本领。对比小口径望远镜拍摄的画面和大口径望远镜拍摄的画面，直观感知大口径望远镜的高分辨本领。介绍世界上已有的大口径望远镜及其直径，包括德国的艾斯伯格孔径110m和美国的阿雷西博孔径350m，而目前世界上最大的单口射电望远镜就是中国贵州的天眼，孔径达500m。带入射电的波长，引导学生估算天眼的分辨本领。根据前面的结论，分辨本领越高，可以看得更远，看得更细微。天眼可以看多远呢？130亿光年，宇宙诞生也才130亿年，所以130亿光年就是宇宙的边界。天眼可以看多细微呢？宇宙中有一种中子星它时刻不停地扫射，像灯塔一样为人类探索宇宙指明方向，它就是脉冲星，虽然质量很大，但体积很小，及其难以发现。借助于天眼的高分辨本领，在调试阶段天眼就已经成功发现了240余颗脉冲星，比同时期其他射电望远镜发现数量的总和还多，且最小的脉冲星在毫秒级。中性氢俗称宇宙的第一束光，至今尚未发现，天眼有望能寻找到，一经发现将促进基础学科的发展。天眼使我国在天文学领域的研究在未来20--30年都将处于世界领先水平。介绍天眼的伟大成就，增强民族自豪感，认同感和归属感，厚植爱国主义情怀。介绍FAST项目首席科学家兼总工程师南仁东先生建设FAST的经历，感悟“工匠精神”，启发同学们思考人生如何度过才有意义，形成积极向上的世界观，人生观和价值观。

3.结语

本文以《圆孔衍射光学仪器的分辨本领》这一节为例，探讨了如何实施课程思政。通过介绍中国天眼的伟大成就提高自信心和民族自豪感;介绍天眼之父南仁东的事迹，感受工匠精神，实现大学物理课程显性思政。将天眼类比为地球的眼睛，通过层层递进的探讨视力问题，引导学生从生活现象走向物理，走向科技前沿，体验“质疑—实验及理论验证—创新应用”的科学研究方法，实现大学物理课程隐性思政。在教学中还可以结合物理学发展史、物理学重大理论的形成、学科前沿及应用和物理学家的事迹，提炼挖掘思政元素，融入到课堂教学设计中，形成大学物理课程思政案例库。

参考文献：

[1]王小力，大学物理课程思政研究与实践[J].中国大学教学，2020（10）：54-57.

[2]戴晔，白丽华，张萌颖，等.“课程思政”在大学物理教学中的探索与实践[J].大学教育，2019（8）：84-86.

[3]陈兰莉，马果，李超，等，郭新峰大学物理课程思政的研究与实践，广西物理[J]，41：（3）：58-60.

[4]曾利霞，梅策香，柳钰.大学物理“课程思政”教学实践——以动量定理为例[J].科技风，2019（03）：30.

[5]穆良柱.什么是物理及物理文化[J].物理与工程，2019，29（1）：15-24.

[6]穆良柱.物理课程思政教育的核心是科学认知能力培养[J].物理与工程，2021，31（2）.

基金项目：

教育部高等学校大学物理课程教指委教学研究项目（DWJZW202016xn）;

西南地区物理学术竞赛类教育教学改革研究项目（SWPTJG2010）;

武警警官学院教学成果培育课题资助。00DF6191-6E82-4751-BB7C-5D75539E6FF9