在軍校大學物理實驗中滲透課程思政

摘? 要? 軍隊院校是培養(yǎng)專業(yè)化新型軍事人才的搖籃，要堅持立德樹人、為戰(zhàn)育人。在這種新模式下，加強大學物理實驗中的課程思政勢在必行。以薄透鏡焦距測量為例進行案例研究，從實驗教學環(huán)節(jié)入手，分別在實驗引入、實驗原理、實驗操作、課外延伸四部分滲透課程思政。

關鍵詞? 大學物理實驗;課程思政;薄透鏡焦距的測量

中圖分類號：G641? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）06-0139-03

Integrating Curriculum Ideology and Politics into College?Physics Experiment of Military//YOU Na

Abstract? Military school which cultivates military personnel?should enhance morality and cultivate cadets for warfare. The?feedback of teaching under the new educational pattern of enhancing morality and cultivating cadets for warfare. Under this new pattern， it is required to strengthen the ideological?and political education in college physics experiment teaching.?Taking the focal length measurement of thin lens as an exam-ple， starting from the link of experimental teaching， the ideo-logical and political education of the course is penetrated in?the four parts of experimental introduction， experimental prin-ciple， experimental operation and extracurricular extension.

Key words? college physics experiment; curriculum ideology and politics; focal length of thin lens measuring

0? 引言

2017年12月，中共教育部黨組印發(fā)《高校思想政治工作質(zhì)量提升工程實施綱要》，強調(diào)要大力推動以課程思政為目標的課堂教學改革，梳理各門專業(yè)課程所蘊含的思想政治教育元素和所承載的思想政治教育功能，融入課堂教學各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)思想政治教育與知識體系教育的有機統(tǒng)一。全體教職員工把工作的重心和目標落在育人成效上，切實打通“三全育人”的最后一公里[1]。

2019年11月，習近平總書記在全軍院校長集訓開班式上指出：“發(fā)展教育，必須有一個管總的方針，解決好培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人這個根本問題。新時代軍事教育方針，就是堅持黨對軍隊的絕對領導，為強國興軍服務，立德樹人，為戰(zhàn)育人，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)、專業(yè)化新型軍事人才?！盵2]

軍隊院校思想政治教育工作的主渠道是軍政課程，在自然科學類課程中很少涉及，與大學物理實驗課程看似不相干。然而，在全面深化軍事院校改革創(chuàng)新的新形勢下，培養(yǎng)出新型軍事人才，必須將課程思政融入教育教學全過程。大學物理實驗作為陸軍步兵學院高等教育生長軍官的一門獨立的必修課程，包括基礎性實驗（六個）、綜合性實驗（八個）、設計性實驗（兩個）共三個專題，要求掌握力學、熱學、電磁學、光學、近代物理等實驗的基本方法和基本技能，培養(yǎng)觀察分析物理實驗現(xiàn)象的能力，運用實驗研究物理問題的能力，養(yǎng)成理論聯(lián)系實際、實事求是的科學作風，勇于探索、認真嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，以及遵守紀律、團結協(xié)作的優(yōu)良品質(zhì)，因此從課程教學目標和功能方面可以促進學員形成良好的世界觀、價值觀和人生觀。

可見，大學物理實驗課程本身蘊含豐富的思政元素，接下來需要探討的問題就是如何挖掘大學物理實驗課的思政元素，并將其引入實驗教學中，升華學員的思想，實現(xiàn)知識傳授與科學價值引領相統(tǒng)一，真正發(fā)揮出大學物理實驗課的思政作用。本文以薄透鏡焦距測量為例，探討在大學物理實驗教學過程中如何實施課程思政。

1? 實驗引入銜接物理軍事和人物典例

堅持“為戰(zhàn)育人”，大學物理實驗教學應突出軍事特色。在薄透鏡焦距測量實驗課的引入部分，引導學員舉出在武器裝備中使用透鏡的例子，詳細介紹國產(chǎn)62式8倍望遠鏡的光學系統(tǒng)，以及勘察目標時使用激光分束變夾角發(fā)射技術，改變透鏡焦距實現(xiàn)連續(xù)掃描，從而提高成像質(zhì)量。這些例子可以展示光學儀器在現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭中的作用，從而激發(fā)學員的學習欲望。

物理學史中蘊含豐富的人文思考和理想信念，在實驗引入中可以穿插介紹與課程內(nèi)容相關的歷史人物。比如在講授透鏡性質(zhì)時，可以追溯到我國

1 600年前的一位學者張華在《博物志》中的論述：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生?！痹摃环Q為一本包羅萬象的奇書，填補了我國自古無博物類書籍的空白，彰顯了我國古人的智慧，樹立文化自信。另外，還可以介紹中國“天眼”（FAST）首席科學家、總工程師南仁東的事跡。南仁東先生潛心天文研究，堅持自主創(chuàng)新，歷時22年，為FAST重大科學工程建設發(fā)揮了關鍵作用，實現(xiàn)了我國擁有世界一流水平望遠鏡的夢想，推動了經(jīng)濟發(fā)展和社會進步。南仁東的事跡彰顯了什么是責任擔當、什么是工匠精神、什么是愛國情懷，激勵著每一個中國人。

在實驗引入環(huán)節(jié)銜接物理軍事和人物典例，有利于增強學員的自信心和民族自豪感，從而進一步激發(fā)學員的學習興趣和偉大的愛國熱情，使學員堅定矢志報國，為實現(xiàn)中華民族的偉大復興貢獻自己力量的理想信念。

2? 實驗原理滲透物理思想和研究方法

大學物理實驗原理的傳授其實也是研究問題方式方法的展示。實驗原理本身具有很強的邏輯性、思想性和方法性，是培養(yǎng)學員辯證思維、正確方法論以及物理美學的素材。本次實驗原理包含三塊內(nèi)容，分別是自準直法測凸透鏡焦距、共軛法測凸透鏡焦距、輔助透鏡法測凹透鏡焦距。

自準直法測凸透鏡焦距的光路如圖1所示：當物AB恰好處于凸透鏡的焦平面上，則物上任一點發(fā)出的光線經(jīng)過透鏡后形成平行光，被平面鏡M反射后，再次通過透鏡后在焦平面上形成像A′B′，根據(jù)對稱性不難得出，在物平面上形成一個與原物大小相等、方向相反的實像，物距等于凸透鏡的焦距。該實驗原理利用平面鏡反射的原理，體現(xiàn)了逆向思維;物與像關于主光軸對稱，又體現(xiàn)了物理學中的對稱美;自準直法的主要優(yōu)點是能快速直接地測出透鏡焦距，還體現(xiàn)了簡潔美?？梢姡趯嶒炘碇v授部分可以滲透物理美學，提升學員對所學原理的高度認同感。

共軛法測凸透鏡焦距和輔助透鏡法測凹透鏡焦距原理出發(fā)點都是高斯公式，即：

但各自都有需要解決的難點問題：利用高斯公式直接測凸透鏡焦距，那最大的系統(tǒng)誤差是由于凸透鏡光心位置不確定帶來的系統(tǒng)誤差;而測量凹透鏡焦距需要解決無法測出虛像位置的難題。

本次實驗課采用共軛法測凸透鏡焦距進行難點突破，光路圖如圖2所示：使物與屏間的距離L保持不變，當物距為U1時，屏上成放大實像;將凸透鏡移動距離d時，屏上成縮小實像。根據(jù)共軛關系有U1=V2和U2=V1，進而可推得：

共軛法避免了在測量物距、像距時估計透鏡中心位置的不準確所帶來的系統(tǒng)誤差[3]。軛是指兩頭牛背上的架子，使兩頭牛同步行走。共軛即為按一定的規(guī)律相配的一對，看似相互牽制，實則彼此成就，體現(xiàn)了唯物主義的矛盾觀。生活中的一些規(guī)律或限制條件，看似牽制著人們的發(fā)展，但人們可以發(fā)揮自己的聰明才智去利用它，將它化敵為友，將不利因素轉(zhuǎn)成有利因素。

同樣，鑒于實物經(jīng)過凹透鏡成虛像不能獲得像距，單獨的凹透鏡無法實現(xiàn)直接利用高斯公式測量焦距，利用凸透鏡作為輔助透鏡來解決這一矛盾。如圖3所示：物AB發(fā)出的光線經(jīng)過凸透鏡所成的實像A′B′作為凹透鏡的虛物，并在屏上形成倒立的實像A″B″，這樣就解決了凹透鏡不成實像的問題。再根據(jù)U、V、f正負號規(guī)定可得：

可見，矛盾困難是在所難免的，不以人的意志為轉(zhuǎn)移，當在學習生活中遇到它，要懂得尊重規(guī)律、利用規(guī)律，發(fā)揮主觀能動性，積極巧妙地化解矛盾，相信“辦法總比困難多”。讓學員體會物理實驗方案確立過程中的物理思想和研究方法，使學員了解其中所蘊含的價值觀以及生活哲理，實現(xiàn)軍隊院校大學物理實驗原理與價值引領有機融合。

3? 實驗操作培養(yǎng)求知求真的探索精神

在實驗操作環(huán)節(jié)，實驗結果的準確率與學員態(tài)度息息相關，實驗教學正是培養(yǎng)學員求知求真精神的過程。測量透鏡焦距實驗中能否準確判定成像清晰時某個光學元件的位置，對測量結果的誤差有很大影響。人眼有最小分辨角，當成像光束會聚角較小時，光學元件在光具座上移動相當大的范圍，看到的像都是清晰像，這個范圍稱為焦深，采用左右逼近法可以減小焦深所帶來的誤差。由于需要把左右清晰像的邊界位置找到，需要集中注意力，反復移動和比較，找到成像最清晰的位置[4]。這個過程需要學員具備實事求是的態(tài)度和強烈的耐心。然而在教學實踐中發(fā)現(xiàn)一部分學員較為浮躁，靜不下心來，為了快速做完實驗，草草了事，實驗數(shù)據(jù)自然不理想。

其實，本次實驗重點不在實驗結果，而是讓學員體驗探究的過程，可以通過情感激勵鼓勵學員認真完成實驗操作。作為一名軍人，在做事的態(tài)度上應該是一絲不茍的。保證每個學員態(tài)度端正后仍然存在很大阻力，很多學員把握不準何為清晰像，由于光強不夠強，輪廓雖然清楚但較暗，導致學員無法得到清晰像的邊界位置，左右逼近法也就失去作用。說白了，就是缺乏經(jīng)驗。此時教員需要引導學員歸納總結，如比較凹透鏡的位置對焦深長短的影響。學員通過不斷地嘗試和比較，最終自己找到解決方案。把學員放在主體地位，讓他們主動發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，在操作體驗中提升成就感，同時培養(yǎng)學員的敬業(yè)精神和勇于探索的精神。

4? 課外延伸培養(yǎng)創(chuàng)新和團結協(xié)作能力

大學物理實驗課時有限，所介紹的實驗方案同樣有缺陷，在實驗操作中遇到的問題都可以在課后進一步研究。課外可以鼓勵學員自行組隊，對感興趣的問題做進一步探究。例如：可以理論分析在不同物距處成像時對應的焦深，并做實驗驗證[5];探究薄透鏡的厚度對焦距測量的誤差影響，自制水透鏡進行實驗分析[6];改進實驗裝置使能較為準確地確定像的位置[7];設計實驗方案，測量雙凹透鏡的折射率;等等。學員在課外延伸中可以激發(fā)學習的潛能，培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新能力。

另外，鼓勵學員參加實驗競賽。江西省每年都會舉行大學生物理創(chuàng)新競賽，物理創(chuàng)作類競賽中包含兩類：一類是命題式，給出題目要求設計實驗方案，制作一個實驗裝置，并給出實驗數(shù)據(jù)分析;另一類是自選，參賽學生根據(jù)自己的興趣設計一套新儀器并實現(xiàn)制作，或者實現(xiàn)舊儀器的改進。學員自行組隊，教師進行指導，從中培養(yǎng)學生團隊協(xié)作精神和集體榮譽感。

5? 結語

大學物理實驗是軍隊院校教育中一門重要的公共基礎課，要在大學物理實驗中滲透課程思政，增進學員對相應內(nèi)容的高度認同感，潛移默化地傳播社會主義核心價值觀。本文以薄透鏡焦距的測量為例，對軍校大學物理實驗中的課程思政進行案例研究?？傊?，教員要有意識地挖掘物理軍事和人物典例，增強學員的自信心和民族自豪感;強調(diào)實驗原理中蘊含的科學思想和方法，在實驗操作中培養(yǎng)學員求知求真的探索精神，體現(xiàn)軍人品質(zhì);鼓勵學員參與探究課外問題和創(chuàng)新競賽，培養(yǎng)創(chuàng)新和團結協(xié)作能力。要把思想政治工作貫穿教學全過程，發(fā)揮課堂育人主渠道的作用，實現(xiàn)全員育人、全過程育人、全方位育人，最終培養(yǎng)出德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)專業(yè)化新型軍事人才。■

參考文獻

[1] 中共教育部黨組關于印發(fā)《高校思想政治工作質(zhì)量提升工程實施綱要》的通知[A/OL].（2017-12-05）[2017-12-06].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A12/s7060/201712/t20171206_320698.html.

[2] 習近平在全軍院校長集訓開班式上強調(diào)：貫徹新時代軍事教育方針，深化軍事院校改革創(chuàng)新，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)專業(yè)化新型軍事人才[N].解放軍報，2019-11-27（1）.

[3] 朱泉水，黃彥，陳鳳英.大學物理實驗（上冊）[M].3版.北京：科學出版社，2016：115.

[4] 郭松青，李文清，張小娟，等.普通物理實驗教程[M].北京：高等教育出版社，2015：74-75.

[5] 王云創(chuàng).焦深在焦距測量實驗中的應用[J].物理與工程，2011，21（3）：20-22.

[6] 高立華，高松華，林小錦.薄透鏡厚度引起焦距測量誤差的探究[J].大學物理實驗，2012，25（2）：72-74.

[7] 方光宇，辛麗，趙海發(fā).“薄透鏡焦距測定”實驗的教學探討[J].物理實驗，2017，37（9）：30-34.

作者：游娜，陸軍步兵學院基礎部，研究方向為大學物理教學（330100）。