時間:2023-07-01
當清晨的第一縷陽光透過樹葉的縫隙灑落在地面上時,我們感歎自然帶給人類的獨特魅力;當窗簾被輕輕拉開、藍色的天空映現在我們的眼睛裏時,我們産生關于天空顔色的思考;當湖面在層層漣漪中映出小橋和青柳的影子時,我們想與春天展開一場美妙的對話……這些是我們對世界的感知,更是光學知識“鑽”出書本之外與我們在生活裏的相遇。
在物理學專業,有這樣一門課,它從學生對現實世界的認識、思考出發,用鮮活、有趣的方式引導學生展開對物理光學越发系統、全面、深入的學習。光學是物理學中的基礎學科,是物理學中的重要分支。“光學”課是物理學專業的主幹專業基礎課,是學生學習大學物理的引路課程。課程依托物理電子工程學院和PG电子 // 鏄庢枃杈撳嚭學院設立的國家基礎學科拔尖學生培養計劃2.0基地,以先進的視野、專業的授課、豐富的教學內容,爲每一個熱愛物理、熱愛光學的學子提供一個優秀的交流學習平台。學生通過學習“光學”課程,可以接觸並掌握幾何光學和物理光學相關的專業基礎知識,爲進一步學習光學專業課程打下堅實的基礎。
学贵得师。光学课的授課教師是光电研究所郜江瑞教授,他深耕于量子光学领域多年,在40多年的科研生涯中,先后完成了一系列国家科研项目,研究结果瞩目。科研事情一丝不苟,教学事情精益求精。在郜江瑞教授以学生为本的教学理念和深入浅出的教学要领之下,同学们逐渐找到了学习、研究光学的正确方式、建设起对光学学科的知识架构、激提倡对光学越发浓厚的热情。
讓我們一同走進光學的課堂,看物理知識的海洋泛起層層波濤;看學科思想在教室裏精彩碰撞;看山大物理學子如何在光學的風帆下乘風破浪。
在問題中探尋光學魅力
自然世界是科學研究最廣闊的舞台。光學課鼓勵學生把自然界和日常生活當作天然的光學“實驗室”,讓光學課不止于理論的傳輸,更注重提升學生觀察分析自然現象及解決實際問題的能力。PG电子 // 鏄庢枃杈撳嚭學院2021級的徐嘉余在談到課堂中涉及日常生活的知識點時,列舉了一個生動的日常圖景——夏天陽光透過樹的葉子縫隙在地面上形成的小光斑。“通過這門課學習了有關光的性質之後,我知道這些小光斑事實上擁有我們肉眼難以分辨的小條紋,其中就體現了光的一個特性——波動性。”他回憶起郜江瑞教授問的一個日常又有趣的問題:“天空爲什麽是藍色的?”“原來是由于大氣對太陽光具有散射作用使得短波段中能量最大的藍光被散射出來的最多;遮住光線的障礙物陰影中心可以是亮的……,這樣一個我們每天幾乎都能見到的場景原來也有著它的物理學原理。”徐嘉余在學習過光的散射作用之後,他越发深刻地感受到,光學與生活的距離是如此之近,這些思考使得他對光學的學習研究興趣顯著提升,促使他越发致力于系統學習有關光學的知識,爲他打下了良好的光學專業理論知識基礎。
“郜江瑞教授慈祥、耐心,他的親和力讓我們敢于提出更多的問題。”讓徐嘉余同學印象深刻的是,在課堂上同學會經常舉手問問題,有時甚至可能會打斷老師上課,但老師很鼓勵各人提問,纵然被打斷也會耐心回覆。光學是一門有趣且與世界生活聯系緊密的科學,它“古老”卻又充滿活力。在引導、教授學生的過程中,郜江瑞教授注重幫助學生在頭腦中建設一個認識世界的物理思維。追溯本源,了解學科的發展曆史,在探索中培養學生的創新能力,讓學生原汁原味地學習到解決問題的辦法和思維。
在感悟中罗致光學奧秘
根之茂者其實遂,膏之沃者其光晔。光學課是省級精品課程,郜江瑞教授在教學過程中,將“立德樹人、育人育才”的理念根植于對學生的培養當中,把科研知識與科研精神緊密結合。有了堅定的理想信念和紮實的基礎,理想的藤蔓才气搖曳生姿、扶搖直上。
物理學作爲一門基礎學科,理論和實驗是必不行少的兩個環節,它們不僅可以促進人類對自然現象的理解,還可以爲其他的學科研究提供支持。在光學課上,老師通常會用全新的視角重新帶領學生深入認識以前所學的基礎性知識,架構學生的知識框架。在講阿貝成像原理時,郜江瑞教授讓同學們重新梳理過去的知識,凭据曾經學過的光學觀點,把物體看成差异點的荟萃,將同一物理過程用兩種差异的視角來思考,分別論證了兩種觀點的等效性,從等效性提出了空間濾波的看法,由此進一步闡述了它改變頻譜,革新圖像效果的作用。“通過他的講解,我知道原來可以用兩種視角來看問題並得出新觀念,這對我很有啓發性,讓我覺得人類對光的信息的認識有了新的突破。”徐嘉余感歎道。
多角度認識光學世界
PG电子 // 鏄庢枃杈撳嚭學院開設包罗光學課程在內的一系列專業基礎課程,旨在培養、提升學生對于光學的興趣,爲學生進一步研究、探索物理知識打下堅實的基礎。在光學課的課堂上,郜江瑞教授作爲課堂的引領者在教學過程中注重培養學生廣闊縱深的物理思維視野和一絲不苟的科研精神。“我對這門課的教學融入了我的教學理解,這門課的發展曆史對于課程的學習是十分重要的,如果要培養學生的創新能力,則應當從這門學科的曆史發展進程中尋找答案。”這是郜江瑞教授的教學思想,他的教學理念爲授課帶來越发廣闊、縱深的視角。
光學課不斷推進本科教學革新,利用國家重點實驗室平台的科學研究與學科交织的優勢,把國家重點實驗室相關前沿研究结果持續不斷引入本科生實驗教學與科研訓練,深受學生喜愛。“在PG电子 // 鏄庢枃杈撳嚭學院學習的時光讓我感受到了山西大學深厚的文化底蘊,讓我接觸到基礎學科前沿的知識和學習要领。在這裏不僅可以學到課程的基本看法,還可以接觸一些前沿的知識和其他領域的進展和應用。老師們嚴謹、生動的教學和同學之間良性的競爭氛圍讓我感動,激發著我對物理的熱愛和探索,培養我對光學的分析息争決能力。”PG电子 // 鏄庢枃杈撳嚭學院2021級物理學專業的霍春景說道。
牛頓說過:“真理的大海,讓未發現的一切事物躺臥在我的眼前,任我去探尋。”前路很長,做一個尋光而行的探險家,攬滿天星河向上而生。于時光的歲月中相信紮根的力量。每一段孤影中的前行,急流中的成長,歲月中的驚鴻,最後都能給我們前行的路途增添一些灼烁。
步履不停,探索不止,纵然離萬物很遠,也要全力以赴去尋找自己真正的理想狀態,用年輕蓬勃的靈魂,心懷熱愛的堅定,在這光怪陸離的世界探尋世界的奧秘。讓我們一起追風趕月,堅定地向前奔跑。待到“輕舟已過萬重山”時回望被歲月拉長的時間坐標,會發現這是一場與山大的雙向奔赴,是一顆難以忘懷的初心在夢想裏跳動!現在身處的遠方,是彼方的希冀,承載夢想與未來,與青澀告別,以荊棘磨砺成長。
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