复旦代表队在第八届全国大学生物理学术竞赛中斩获亚军
发布时间: 2017-08-28     文章作者:     访问次数: 459

81417日,第八届全国大学生物理学术竞赛(China Undergraduate Physics Tournament,简称CUPT)在哈尔滨工业大学举行。复旦大学选派了由物理学系副教授苏卫锋担任领队,物理学系学生石申阳、胡子豪、陈浩然、钱栋珩和核科学与技术系学生周天雯组成的代表队。经过激烈比拼,复旦大学代表队从74支参赛队伍中脱颖而出,以预赛第三名的成绩获得特等奖,首次进入决赛,并最终斩获亚军,实现了继前年第14名,去年第8名后的又一次突破。



中国大学生物理学术竞赛是我国借鉴国际青年物理学家锦标赛模式创办的全国性赛事,也是从本科阶段培养学生全面实践、独立研究、团队协作和学术交流等方面能力的平台。CUPT由南开大学物理学院于2010年发起,复旦物理学系自2012年开始参赛。本届大赛由中国大学生物理学术竞赛组织委员会主办,黑龙江省物理学会和哈尔滨工业大学物理系共同承办,来自全国100所大学的74支参赛代表队和26支观摩队近1000名师生参加。对复旦参赛学子来说,参赛的收获却远远不止一个亚军头衔。



每年参赛的17个物理问题涉及力、热、光、电、声、流体等各领域,通常来自日常生活,有趣而又具有深入探究的价值,深受大学生喜爱。为了充分满足学生们探索这些物理问题的好奇心、培养他们探索物理问题的能力,并同时迎接比赛,复旦大学物理学系自2015年起在春季学期以物理实验教学中心为依托针对每年的竞赛题目专门开设一门新课《基础物理建模》。一学期中,同学们分小组完成2-3个课题;每个课题配备一名指导老师;期中、期末分别举行小组汇报或课题辩论的形式展示研究成果;期末提交所做课题的学术报告。课题完成以学生为主体,充分发挥学生的自主能动性、调动他们开展课题研究的兴趣、积极性及创新性;任课老师对相关物理问题需要随时提供指导、帮助、投入大量精力。课程结束后,筛选出优秀学生迎接每年的上海市大学生物理学术竞赛和全国的竞赛。指导老师带领队员们在暑期里进行集中的高强度的训练和反复的竞赛演练。



从课程到比赛,整个过程对学生在物理模型建立、实验探索、理论分析、团队协作、辩论交流等方面具有全方位的锻炼和培养,与一般较单纯的理论、实验课程或科研活动相区别。此训练过程与拔尖讨论班、设计性研究性物理实验、科研实践及无学分讨论班等一起形成了复旦物理学系拔尖学生培养的重要环节。


备赛侧记

紧张备赛学习“像物理学家一样思考”

暑假里的复旦校园比平日少了许多人来人往,恒隆物理楼前正在施工,上午的阳光照射在坎坷不平的路面上,留下斑驳的树影。刚刚结束了大一学年的陈浩然匆匆把自行车停下,锁好,跑上了楼。他渐渐习惯了一早埋头实验室,下午和老师同学聚在一起讨论,晚上继续做实验的生活。和他一样为中国大学生物理学术竞赛抓住时间做最后准备的队员们,作息大抵如此。

CUPT的赛场上,队员们需要对17个开放的物理问题进行研究,并开展学术交流,每一场有正,反,评三方,由台下的评委打分。这对队员们知识的掌握与运用程度提出较高的要求。因此,老师和同学们的准备工作从春季学期的《基础物理建模》这门专业选修课就开始了。单透望远镜、莱氏星星、快链条……在这门课上,同学们组成小组,独立完成一些复杂的物理课题。 教授这门课的物理学系教授乐永康说:“希望同学们能学习像物理学家一样思考。”








暑假初期,十名学生组成两队,参加了上海市大学生物理学术竞赛,分别取得第一名和第三名的好成绩。他们在接下来的时间里丝毫没有松懈,形成五位正式队员,五位观摩队员共同为CUPT做最后的准备。

每天下午,队员们来到会议室模拟赛场报告。“10分半。”一名队员做完一个课题报告,指导老师记录着用时。其余同学们围坐在一起,轮流提出自己的意见。“你的反方提问太强势了,但重点不够突出!”讨论环节的模拟训练之后,老师们会给出建议。严谨的学术探讨之间也不乏笑声,有同学把课题中的实验道具称作“咿呀转转机”,而“不努力就给你F”是同学们自勉的方式。而当一些实验没有做到位,报告不够完善的时候,压力还是会沉沉地压在每名队员心头。

“最晚在实验室待到通过宵吧。”陈浩然说,他甚至在实验室里准备了一个睡袋。每位队员都准备了三个课题,课题中会涉及很多没学过的专业知识,比如流体力学、空气动力学、磁流体等内容,还要学习解偏微分方程组,做计算机模拟等。队员们需要自己查阅文献、搭建装置、完成研究,而在得到结果之后,还要用短短12分钟时间尽力让现场听众理解他们的课题研究结果。这就是为什么老师和队员们花费了近一个月的下午,一遍一遍地模拟报告。

无论遇到多少困难,时间多么紧张,队员们还是保持着乐观的心态:“因为喜欢物理,准备比赛本身也是件很快乐的事,通过参赛还可以和其他学校的同学们交流。”

悉心指导24小时“待机”

复旦大学物理教学实验中心的老师们始终支持着同学们的备赛,时常会去实验室关注进展,并提供指导。缺少某样实验器材了,指导老师们第一时间买来;实验器具找不到了,队员来求助,指导老师们还得“会侦探”。队员们若是突然对某一个题目有了新的想法,老师们几乎可以做到24小时待机状态,迅速响应队员们的问题,帮助他们完善理论与实验。乐永康是实验中心可以玩转实验室任意一台仪器的人,小到实验室的各类元器件,大到金工车间里的车床、铣床,苏卫锋说:“需要什么,找老乐,一准搞定!”

有时候,老师们也会为队员们的进度管理感到着急,在实验结果不够完善的时候,对做报告的队员“不留情面”地接连提问。对于队员含糊的用词,老师们毫不含糊:“太远是多远?太近又是多近?这不是精确的表达,在物理实验中是应该避免的。”对于队员不自信的想法,老师们斩钉截铁地反问:“是不可能,还是你不会?”

但就算是比赛的时间越来越临近了,老师们也不会给队员们安排每天的任务,而是让大家通过充分讨论实现相互启发,从而提高认识,更好计划接下来的时间。在这方面,指导老师们给了队员们较大的空间,他们相信队员们可以完成。

“在理解的基础上,做针对性的准备,这是取得成绩的基础。”谈及对CUPT的理解,乐永康表示,一方面,训练学生在有限的时间内有效地报告自己一年的研究工作;另一方面,在别人12分钟的报告中,理解其研究思路、实验方法、结果解释并指出不足,引导双方进行学术上有意义的讨论,以共同提高。“这样的训练过程对他们而言是很大的挑战。”乐永康说:“无论最后成绩如何,在准备比赛的过程中,同学们独立完成实验课题的能力和合理质疑的能力一定是能得到提高的。”



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