郭東琴++何靜

摘 要：中國(guó)大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽是中國(guó)借鑒國(guó)際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽的模式創(chuàng)辦的全國(guó)性賽事，由于該競(jìng)賽獨(dú)特的競(jìng)賽模式和競(jìng)賽理念，已經(jīng)成為培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神、探究能力和實(shí)踐能力的有效載體。本文根據(jù)作者在學(xué)校組織校物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽和選拔組隊(duì)參加全國(guó)賽的探索經(jīng)驗(yàn)，就如何開展物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽和相關(guān)的組織培訓(xùn)工作，以及依托物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽進(jìn)行創(chuàng)新人才培養(yǎng)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽 創(chuàng)新精神 實(shí)踐能力 選拔 培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）09（c）-0233-02

李克強(qiáng)總理在高等教育改革創(chuàng)新座談會(huì)曾指出：“對(duì)學(xué)校來說，首先是培養(yǎng)人才，這是學(xué)校的根本任務(wù)。當(dāng)前，關(guān)鍵還是要有創(chuàng)新的意識(shí)，要有實(shí)踐的能力，這都是和創(chuàng)新緊密相連的。所以，我覺得這些基礎(chǔ)研究，怎么樣培養(yǎng)創(chuàng)新的意識(shí)非常重要。”我們知道，學(xué)科競(jìng)賽可以說是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的主要方式[1]。與傳統(tǒng)競(jìng)賽模式不同，中國(guó)大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽（CUPT）采用國(guó)際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽（IYPT）的題目與模式，并將國(guó)際先進(jìn)模式與中國(guó)的實(shí)際情況相結(jié)合。它所倡導(dǎo)的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的理念，剛好與我國(guó)的素質(zhì)教育理念高度契合。

1 大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽的模式和特色

中國(guó)大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽，是中國(guó)借鑒國(guó)際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽的模式創(chuàng)辦的全國(guó)性賽事，該項(xiàng)活動(dòng)得到了教育部的支持，是實(shí)踐國(guó)家教育中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要的重要大學(xué)生創(chuàng)新競(jìng)賽活動(dòng)之一。它以協(xié)同創(chuàng)新為根本理念，旨在提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際物理問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的開放性思維能力。目前已有眾多知名高校和物理精英參與，已成為國(guó)內(nèi)具有重要影響力的大學(xué)生物理競(jìng)技賽事之一。

該項(xiàng)比賽要求參賽選手以團(tuán)隊(duì)合作的形式（5人為一隊(duì)），對(duì)給定的開放性物理問題進(jìn)行研究，并就解決給定開放性物理問題的基本知識(shí)、理論分析、實(shí)驗(yàn)方案、結(jié)果討論等進(jìn)行辯論，故該項(xiàng)賽事亦稱物理對(duì)抗賽。該競(jìng)賽擺脫應(yīng)試教育的模式，體現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)與探索實(shí)踐相結(jié)合，物理學(xué)與日常生活相結(jié)合，學(xué)術(shù)能力與人際交往能力相結(jié)合，個(gè)人與團(tuán)隊(duì)合作相結(jié)合的理念，這些都是傳統(tǒng)大學(xué)物理學(xué)科競(jìng)賽所無法比擬的優(yōu)勢(shì)。

1.1 開放度大

大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽采取IYPT的競(jìng)賽賽題，每年17個(gè)競(jìng)賽題目都是貼近實(shí)際生活的開放性物理問題，并在競(jìng)賽一年前公布。所有賽題沒有固定的答案，解決方式往往不唯一。完全打破了傳統(tǒng)物理競(jìng)賽的“閉卷、題目有固定答案、要求學(xué)生在規(guī)定的短時(shí)間內(nèi)完成”的模式，真正實(shí)現(xiàn)了“開放”。

1.2 探究性強(qiáng)

CUPT競(jìng)賽題目的待求量、研究方法和相關(guān)影響參數(shù)這些都需要參賽者自己探索確定。甚至有些題目還要求設(shè)計(jì)出新裝置，如2017年競(jìng)賽題目的第1題保護(hù)雞蛋。并且在完成CUPT題目的過程需要查找文獻(xiàn)、建立模型、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、驗(yàn)證結(jié)果及討論等，這其實(shí)就是經(jīng)歷一個(gè)完整的科學(xué)探究過程。

1.3 實(shí)踐性強(qiáng)

大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽的所有賽題均來源于日常生活、生產(chǎn)實(shí)際以及工程技術(shù)，題目的實(shí)用性都很強(qiáng)。

2 大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的作用

2.1 有利于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)側(cè)重于基本理論知識(shí)的傳授，對(duì)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用涉及較少，而大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽為學(xué)生提供了應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的平臺(tái)。競(jìng)賽中的每個(gè)問題都需要學(xué)生自己去挖掘其中的物理圖像，即需要將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為物理模型，并且需要提出自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量以及數(shù)據(jù)處理，設(shè)計(jì)制作產(chǎn)品裝置并進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試。這一系列過程都需要學(xué)生具備較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，從而有效提高了學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力，并在實(shí)踐中綜合運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)。

正如一位參加過CUPT的學(xué)生這樣說：“參加物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽對(duì)培養(yǎng)我們解決實(shí)際問題的能力有很大幫助，在解決那些擋在我們面前的物理問題的時(shí)候，我們的動(dòng)手能力、思辨能力都經(jīng)過了很好的鍛煉?！?/p>

2.2 有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽所有題目沒有固定答案，也就是說幾乎完全要“靠自己去找路”。學(xué)生需要獨(dú)立進(jìn)行題目的分析、查找與問題相關(guān)的基本理論、建立物理模型、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、撰寫報(bào)告乃至參加團(tuán)隊(duì)辯論賽，這一系列過程能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思維的意識(shí)和創(chuàng)新思維的能力，學(xué)生的開放性思維能力、創(chuàng)新意識(shí)、靈活應(yīng)用科學(xué)的思路與方法，解決實(shí)際問題的能力會(huì)得到極大的提高[2]。

2.3 利于提升學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和協(xié)作組織能力

大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽以團(tuán)隊(duì)合作的形式對(duì)物理問題研究，以辯論的形式組織比賽，競(jìng)賽的17個(gè)題目需要幾個(gè)人共同完成，這就需要隊(duì)員之間分工協(xié)作，在集體討論中完成題目。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，有些實(shí)驗(yàn)儀器可能需要幾個(gè)人同時(shí)操作，即使一個(gè)人能操作儀器，也要有人觀察現(xiàn)象拍照或錄像，還要有人記錄瞬間的一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[3]。在比賽時(shí)，參賽小組通過緊密合作，及時(shí)有效溝通，完成辯論賽中各角色任務(wù)。所以說大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽有利于鍛煉提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和協(xié)作組織能力。

3 該校在物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽組織訓(xùn)練及進(jìn)行創(chuàng)新培養(yǎng)方面的具體做法

3.1 以校級(jí)競(jìng)賽為主積極拓展競(jìng)賽形式

該校每年12月份在本科生中組織校級(jí)物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽，各年級(jí)學(xué)生可自由組隊(duì)參加。校級(jí)競(jìng)賽的優(yōu)秀選手作為全國(guó)賽的種子選手，經(jīng)過培訓(xùn)以及選拔，確定參加第二年8月份全國(guó)大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽的參賽隊(duì)員。

如果說參加國(guó)賽是為了增加交流、爭(zhēng)創(chuàng)榮譽(yù)的話，那么校級(jí)競(jìng)賽重在提高興趣、培養(yǎng)能力，擴(kuò)大競(jìng)賽影響面和受益面。通過組織校賽，使更多的學(xué)生了解物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽并參與進(jìn)來，增加創(chuàng)新人才培養(yǎng)覆蓋面，使之成為面向更多學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力培養(yǎng)。同時(shí)也為全國(guó)物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽選拔人才，通過示范作用激發(fā)學(xué)生參賽熱情。從校級(jí)物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽中選拔優(yōu)秀選手，參加全國(guó)物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽，這樣做既能完成優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)的選拔工作，又能以其示范作用激發(fā)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和學(xué)習(xí)熱情[1]，擴(kuò)大作為創(chuàng)新能力培養(yǎng)載體的物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽的影響力。endprint

目前該校從2014年開始舉辦校賽，目前共舉辦三屆。第一屆比賽共有16支隊(duì)伍參加，第二屆有104支隊(duì)伍參加，第三屆有110多支隊(duì)伍參加，參賽人數(shù)多達(dá)500多人，可以說學(xué)生的參賽熱情和參賽水平越來越高，在參加比賽和進(jìn)行課題研究的過程中，加深了對(duì)所學(xué)大學(xué)物理內(nèi)容的理解和知識(shí)高度的提升，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力也得到了提高和鍛煉。

3.2 開展綜合素質(zhì)項(xiàng)目——物理學(xué)術(shù)創(chuàng)新俱樂部

在全校范圍內(nèi)開展綜合素質(zhì)項(xiàng)目——物理學(xué)術(shù)創(chuàng)新俱樂部，俱樂部以發(fā)展學(xué)生興趣，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，提供競(jìng)賽指導(dǎo)、選拔優(yōu)秀選手為目的，并且能夠讓學(xué)生在參加物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽的同時(shí)完成學(xué)分，避免加重學(xué)生負(fù)擔(dān)。

具體來說，俱樂部圍繞CUPT的研究課題設(shè)計(jì)開展探究型學(xué)習(xí)，組織各項(xiàng)活動(dòng)，讓每位學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣、自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)在研究中發(fā)掘，在經(jīng)歷中提升。通過開展大學(xué)生科研選題、文獻(xiàn)查閱以及論文寫作指導(dǎo)講座，讓學(xué)員了解了撰寫科技論文的相關(guān)知識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生科研素養(yǎng)和論文寫作能力，鼓勵(lì)和指導(dǎo)該校學(xué)生申請(qǐng)創(chuàng)新項(xiàng)目，營(yíng)造良好的科研創(chuàng)新氛圍。通過競(jìng)賽指導(dǎo)和模擬辯論賽，全面提高學(xué)員的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)優(yōu)秀競(jìng)賽選手。

3.3 面向競(jìng)賽學(xué)生開設(shè)競(jìng)賽訓(xùn)練課

根據(jù)該校實(shí)際情況制定對(duì)參賽學(xué)員的培訓(xùn)方案，訓(xùn)練采取集中指導(dǎo)與分別指導(dǎo)相結(jié)合的方式，通過教師的跟蹤指導(dǎo)和督促，讓學(xué)生始終保證以高效率、積極心態(tài)參與競(jìng)賽的整個(gè)過程。依托該校的暑期學(xué)校，通過賽前培訓(xùn)指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生建立合理的模型，提供優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案和改進(jìn)建議，具體實(shí)施以學(xué)生為主，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。讓學(xué)生掌握競(jìng)賽技巧。通過物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽的訓(xùn)練組織，調(diào)動(dòng)學(xué)生探究的積極性，引導(dǎo)學(xué)生從“被動(dòng)競(jìng)賽”變?yōu)椤爸鲃?dòng)競(jìng)賽”。2016年該校雖然是首次組隊(duì)參加國(guó)賽，但還取得了不錯(cuò)的成績(jī)。

3.4 競(jìng)賽后拓展訓(xùn)練模式思考與探索

如何把物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽的成果與精神進(jìn)行延續(xù)與擴(kuò)展，這是我們正在探索中的，也是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。

（1）論文寫作。

經(jīng)過之前比賽的一系列過程，學(xué)生對(duì)許多題目已經(jīng)研究的比較深入，這時(shí)我們可通過撰寫論文來固化研究成果，因此拓展訓(xùn)練階段論文寫作輔導(dǎo)是重點(diǎn)工作，我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行中英文寫作常用規(guī)范的輔導(dǎo)和常用數(shù)據(jù)處理、畫圖軟件的介紹。目前學(xué)生已經(jīng)成型的論文達(dá)到了一定的水平，已投往期刊。另外，對(duì)于競(jìng)賽階段研究的不夠透的有些問題，可繼續(xù)深入，逐步實(shí)現(xiàn)向科研論文形式過渡。

（2）創(chuàng)新課題申報(bào)和研究。

有些競(jìng)賽題目本身就是比較好的研究課題甚至是當(dāng)前國(guó)際上尚未很好解決的問題，這時(shí)可鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)校級(jí)乃至省級(jí)科技創(chuàng)新課題，通過立項(xiàng)來深化研究?？梢哉f，依托科研課題進(jìn)行拓展培養(yǎng)能力是一種非常有效的方法。

4 在大學(xué)物理教學(xué)中滲透物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽思想理念，使創(chuàng)新人才培養(yǎng)常態(tài)化

大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽所倡導(dǎo)的創(chuàng)新、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，這本身對(duì)大學(xué)物理的教學(xué)起到了很好的促進(jìn)作用。因此我們注重將物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽思想理念滲透到大學(xué)物理教學(xué)中。在大學(xué)物理教學(xué)中不僅讓學(xué)生了解原理，還要知其應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)物理原理應(yīng)用到生活實(shí)際中去。對(duì)于新知識(shí)新理論，鼓勵(lì)學(xué)生思考探究，甚至敢于挑戰(zhàn)質(zhì)疑。對(duì)于基礎(chǔ)較好的教學(xué)班，教師還讓學(xué)生從中選擇題目，作為物理課程的大作業(yè)來完成。另外，為了更好地給物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽提供平臺(tái)，我們還專門建立了相應(yīng)的開放性物理實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可自主選擇課余時(shí)間做實(shí)驗(yàn)，目前已成為學(xué)生進(jìn)行物理探索和創(chuàng)新實(shí)踐的基地。正是基于這種理念，學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的積極性、主動(dòng)性大大提高，自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和將理論應(yīng)用于實(shí)際問題的能力大大提高，撰寫了許多優(yōu)秀課程論文，達(dá)到了創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目的。

5 結(jié)語

本文以該校具體探索實(shí)踐為例，介紹如何以大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽為載體培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，該活動(dòng)雖然取得了一定的成果，但還存在一定的不足，需要我們進(jìn)一步的努力。

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