浙大有門課要用100多種道具！3D眼鏡是這門課100多套道具中的一個

最近，在浙江大學的一門課堂上，近200名學生收到了特殊的見面禮——人手一副3D眼鏡。有的學生立馬驚喜地戴上了眼鏡，有的則是拍照發(fā)朋友圈“炫酷”。

事實上，這3D眼鏡是這門課100多套道具中的一個，還有貓眼石戒指、望遠鏡、多棱鏡、3D攝影機、高速攝像機等等。這讓許多沒選上課的學生紛紛化身“檸檬精”表示“酸了”。

這門課叫《視覺奧秘及應(yīng)用》，開課于2013年，6年來，這門課在浙大的火爆程度不斷增加。每個學期的上課人數(shù)從最初的100人出頭，發(fā)展到現(xiàn)在的將近200人。

這些“奇葩”小問題你能回答嗎？

《視覺奧秘及應(yīng)用》是浙江大學光電科學與工程學院開設(shè)的一門通識課，任課老師章海軍是浙江大學光電科學與工程學院的教授。

這門課原來是光電科學與工程學院的專業(yè)課《生理光學》，后來，章海軍把它開成了國內(nèi)高校最早開設(shè)的視覺通識課之一。

“人的眼睛是信息感知系統(tǒng)中最重要的，因為人類80%以上的信息都來自視覺?！闭潞＼娬f，“視覺知識與現(xiàn)在迅速發(fā)展的信息技術(shù)也是緊密聯(lián)系的。這門課只開在光電學院太可惜了，我想把這些知識還有我這些年來總結(jié)體會出的一些科研經(jīng)驗、研究成果通過通識課的形式和同學們分享?！?/p>

在課堂上，章海軍向?qū)W生們拋出了一個又一個“簡單”的“難題”，把同學們引入課堂的思考。

怎樣能使鯉魚離開水依然可以存活很久？近視眼的人潛入到透明的水池里，近視程度變得更深，還是變得稍淺？近視眼和老花眼可以相互抵消嗎？有沒有四只眼睛的魚？貓眼瞳孔是什么形狀的？眼睛最多的昆蟲是什么？為什么一張圖片縮小看是瑪麗蓮夢露，放大看竟然是愛因斯坦？

當老師提出“眼鏡猴為什么看東西的時候總要轉(zhuǎn)頭”這一問題的時候，學生們面面相覷，小聲討論起來，有學生猜測可能是因為眼鏡猴過分敏捷。

章海軍沒有用常見的知識灌輸式的回答來回應(yīng)學生，而是微笑著打開了一段精心準備的小視頻，視頻里的眼鏡猴睜著大眼睛，瞳孔一下都不曾轉(zhuǎn)動，身邊有什么風吹草動，它就“嗖”地轉(zhuǎn)過頭去看?？戳艘曨l大家就恍然大悟了，原來是因為眼鏡猴的眼睛只能直視不能轉(zhuǎn)動，這使得它們總是要敏捷地擺頭來看清周圍的環(huán)境。

各式道具 新奇作業(yè) 寓教于樂

那給大家的3D眼鏡是用來干什么的呢？學生可以用它來看自己制作3D立體成像圖，平常也可以用它來看3D電影。

章海軍給同學們布置了制作3D立體成像圖的作業(yè)，學生需要拍攝兩張帶有模仿人的雙眼視差的照片，再用老師提供的自編軟件，即可快速合成一張3D立體成像圖，并且用課堂上老師贈送的3D眼鏡觀察3D效果。

為此，章海軍花費了一大筆錢購置了一批價格昂貴的3D攝像機，學生以三人小組為單位借用3D攝像機拍攝期末課程作業(yè)。學生們拿到3D攝像機又興奮又好奇，有的迫不及待躍躍欲試，有的捧著左看右看仔細端詳，欣喜之意溢于言表。

在這門課上，學生還有機會使用平常幾乎難以接觸到的高速攝像機，通過它去觀察肉眼看不見的世界。

一個裝滿水的氣球爆炸時，水會不會先保持氣球原有的形狀？吹出來的肥皂泡泡會從哪個部分先開始消失？墨水滴入水中會向什么方向擴散？用高速攝像機拍攝出來放慢了幾十至幾百倍的視頻彌補了人眼無法觀察到的奇妙世界。

大二漢語國際教育的金紓吟表示對制作“視錯覺動畫”的作業(yè)非常感興趣。視錯覺動畫是結(jié)合視覺暫留原理的一個小動畫作業(yè)。

光信號傳入大腦神經(jīng)需經(jīng)過一段短暫的時間，光的作用結(jié)束后，視覺形象并不立即消失，視覺的這一現(xiàn)象就是“視覺暫留”。

“我當時做了一個小人裙子被吹起來的定格動畫（定格動畫是視錯覺動畫中的一種，利用視覺暫留原理，將定格照片連貫出動畫效果）。這個作業(yè)讓我覺得其實動畫制作之類的這些看起來離我們很遠的東西，其實追根溯源就是課上說到的這些簡單的科學原理。”金紓吟說。

這些有趣的道具和器材只是這門課程中的一小部分。六年來，章海軍通過外購、設(shè)計組裝、自行研制、自行編程等手段，為這門通識課提供了超過100件（套）的演示實驗及軟件。

章海軍提到，他去上課時，總是會帶著一大堆道具和器材，以至于校內(nèi)的擺渡車司機師傅都忍不住好奇地問是用來做什么的。而這之中的大多數(shù)器材，都是他用自籌經(jīng)費購置的。

至今為止，將近2000名浙大學生學過這門通識課。這門課程在期末課程評價中也獲得了接近滿分的分數(shù)（4.996分/5分）。

問答環(huán)節(jié)

1

問：怎樣能使鯉魚離開水依然可以存活很久？

答：蒙住鯉魚的眼睛之后，鯉魚可以離開水存活約兩小時。

2

問：近視眼的人潛入到透明的水池里，近視程度變得更深，還是變得稍淺？

答：近視程度變得稍淺一些。因為，空氣的折射率，與眼球內(nèi)容物（房水、晶狀體和玻璃體）相差較大，因此光線從空氣入射到眼睛里，會因折射而彎曲，對近視眼而言，這種彎曲程度太大，以至于光線不能聚焦在視網(wǎng)膜上；而如果潛入水中，水的折射率與眼球內(nèi)容物相仿，光線從水池進入眼球，彎曲程度就會小一些，也就是近視程度會變得淺一些。

3

問：近視眼和老花眼可以相互抵消嗎？

答：近視眼和老花眼是無法相互抵消的！近視者老花后，看遠處要用近視眼鏡，看近處要用老花眼鏡。

4

問：有沒有四只眼睛的魚？

答：有一種魚叫做“四眼魚”，它看起來有4只眼睛，2只用于看水面上的物體，2只用于看水面下的物體。但事實上，“四眼魚”其實不是真的有4只眼睛，而是由于眼球結(jié)構(gòu)較為特殊的緣故導致它看起來像有4只眼。

5

問：貓眼瞳孔是什么形狀的？

答：貓的瞳孔不同于人眼瞳孔的圓形，是呈細橢圓形的。圓形瞳孔收縮時會限制視網(wǎng)膜周邊區(qū)參與成像，橢圓形瞳孔收縮時仍有視網(wǎng)膜周邊區(qū)參與成像。

6

問：眼睛最多的昆蟲是什么？

答：蜻蜓是眼睛最多的昆蟲，蜻蜓的兩只大復(fù)眼由近3萬只復(fù)眼組成。復(fù)眼內(nèi)上半部的小眼，?？催h處的物體，下半部的小眼?？唇幍奈矬w。除了復(fù)眼外，蜻蜓頭上還長有3只單眼，專門負責觀察前方的目標。

7

問：為什么一張圖片縮小看是瑪麗蓮夢露，放大看竟然是愛因斯坦？

答：這是由人的視覺空間分辨能力有限造成的視覺錯覺。