基于物理学术竞赛，搭建物理创新平台

白洪亮,李雪春,滕永杰,李建东,王艳辉,吴兴伟

(大连理工大学 物理学院，辽宁 大连 116024)

近几年，以中国大学生物理学术竞赛(简称CUPT)为代表的大学生物理学术竞赛系列活动在国内的影响力越来越大，引起了大学和中学物理教育工作者的关注和思考. 开放的比赛题目，以学术讨论为主的比赛形式，对于本科生而言既新鲜又充满挑战. 而对于物理教育工作者，这项比赛很好地培养和提高了学生的科研能力和综合素质，且被学生喜闻乐见，是补充传统教学模式不足的很好的载体. 特别是对于中低年级本科生，这项活动有效地解决了从高中应试思维到大学研究思维的转变问题[1-2]. 大连理工大学基础物理实验中心(以下简称中心)承担着全校3 000多人的“大学(基础)物理实验”和“近代物理实验”以及部分研究生基础课的授课任务，同时负责本校校级、省级、地区级和国家级大学生物理学术竞赛的组织和培训工作. 以此为契机，中心通过合理的规划和对软硬件条件的提升改造，逐渐搭建起一个能够基本满足本科生开展学科竞赛、创新创业计划等各类物理类创新实践活动的开放性平台. 针对平台运行中存在的人力资源严重不足、资源利用率低、服务保障能力弱等问题，我们进行了认真地分析和思考，创新和完善了一系列制度和措施.

1 配备合理的功能团队

任何工作的有力开展都离不开稳定、高效、团结的团队. 在平台搭建过程中，中心充分注意到人员问题的重要性，对各类人力资源进行了充分挖掘和合理配置.

1.1 组建稳定、精干的核心教师团队

创建之初，由中心主任牵头成立了核心教师团队，全面负责中心范围内各项竞赛的组织管理、创新平台的搭建和发展工作. 核心教师团队是平台建设、发展的中心节点和决策者，是保证整个工作实现建设要求目标的关键. 在考察团队成员组成时，主要考虑到以下几点：

1)热爱教育教学工作，热爱学生；

2)有较强的责任心和使命感，有一定的奉献精神；

3)具备一定的科研和实践工作经验；

4)年龄结构需有一定梯度；

5)能长期深度参与这项工作；

6)曾经参与过物理学术竞赛等活动的指导或评审工作.

这几项要求全部是依据工作的特点和需要制定的. 受财务制度和政策的限时，参与这项工作具有更多的志愿性质，得到的财务和工作量补偿非常有限.

实践中，核心教师团队成员很好地履行了自己的职责，对于决策和执行工作成员间都实现了高效、有益的沟通和合作，没有发生人浮于事的情形. 例如，从2014年秋季学期开始，中心决定开始组织实施大连理工大学校级大学生物理学术竞赛(简称DUPT)活动时，核心教师团队牵头对竞赛的规则、题目、培训、管理、条件保障、赛事组织等工作都进行了仔细地研究和讨论，使得赛事有了很好的开端. 在后面几年中，针对出现的新问题，核心教师团队又牵头对比赛规则和形式进行了必要的调整，使得赛事越来越完善和正规，在学生中的认可度也越来越高，逐渐成为学校和学院的一项品牌活动. 这说明，稳定、负责的核心决策团队是保证工作可持续发展的必要保障.

1.2 引导学生组成功能团队参与平台管理工作

创新实践活动的有效开展离不开硬件和软件资源的有力支持. 各种琐碎的工作，如实验空间分配、设备的借出和归还、培训指导、赛事组织等都需要占用大量的人力和时间，仅仅依靠中心教师是不可能完成的. 为此，我们引导学生成立了多个功能团队来服务于创新平台的日常工作.

1.2.1 成立实验室学生志愿管理小组

创新平台设有多个开放性实验室供学生使用. 开放运行意味着时间上的开放、实验内容和器材的开放、服务主体的开放等. 这大大增加了实验室的管理难度和安全隐患. 为此，我们设立了“教师+学生志愿小组”的管理模式，由每个实验室的负责教师引导学生成立志愿管理小组，有效缓解了实验室管理人员不足的问题.

1)成立学生志愿管理小组的目标定位于实现实验室日常工作的学生自治管理. 小组成员主要来自曾经或正在参加校物理学术竞赛等活动的学生，招募时采用自愿报名、双方互选的方式. 对于小组成员，要求须具有强烈的服务意识和责任心. 青年学生的好奇心一般都比较强，喜欢参与一些活动，但是遇到困难时热情容易消退. 因此，在选拔时，我们会尽量充分告知未来工作的内容和可能遇到的问题，强调工作的志愿特征，帮助其更加谨慎地作出决定和做好心理准备. 其次，强调工作的志愿特征. 志愿工作意味着没有报酬，意味着奉献，意味着需要为满足其他同学的需求占用较多个人时间. 作为补偿，我们为志愿者提供了更加丰富的学习资源和机会. 例如，实验室内所有资源对小组成员优先开放，小组成员从事创新活动时优先给予经费支持，积极推荐和协助优秀志愿者参加各类评优活动等. 这些举措支持了他们的学习和发展的诉求，是创新平台最能吸引人之处.

2)从志愿者中聘任学生实验室主任(简称学生主任)，负责实验室和志愿管理小组的管理工作. 学生主任是实现实验室学生自治管理的重要角色，主要职责有：协助负责教师制定和改进实验室的各项管理制度；负责实验室日常工作的部署和实施等，包括排定值班表、值班工作督导、新进人员培训等.

在日常工作中，学生主任的管理权利会得到充分尊重，这是实验学生自治管理的关键. 同时学生主任的工作不能脱离实验室负责教师的监督和指导，遇到重大事项一般需由负责教师和学生主任商量确定. 学生主任的设立将教师从日常事务中解放出来，使其有更多时间关注实验室发展和指导学生. 同时，学生主任与其他小组成员及进入实验室工作的同学沟通渠道会更为通畅. 学生主任的设立，是实现实验室学生自治管理的重要一步，有助于激发学生的主人翁意识和创新精神.

3)建立设备管家制度. 开放实验室中的器材多种多样，不乏贵重、操作复杂或具有一定危险性的器材. 设备管家制度进一步实现了设备的归口管理，分解了相关教师的管理压力. 设备管家主要从学生志愿管理小组成员中招募. 设备管家既是设备的管理员，也需成为使用专家. 当其他学生用到这些设备时，可以直接寻求设备管家的帮助. 设备管家制度对管理小组成员提出了更高的要求，督促他们进行更高水平的学习，十分有利于这些志愿者的成长和提高，也有助于对实验室资源更深的挖掘和充分利用.

1.2.2 让学生社团逐渐成为创新活动的实施主体

DUPT等校内竞赛活动最早由中心教师具体操作实施，学生起辅助作用. 随着模式的成熟及影响力的增加，具体工作逐渐改由学生社团来承担，教师转为辅助角色. 相比于教师，学生组织者的优势非常明显，他们的思路往往更加开阔，组织工作经验比较丰富，有更多的人力资源可以调配. 学生组织者是这些活动的参与者和见证者，也是最合适的宣传员. 正是在教师和学生社团的共同努力下，DUPT等竞赛才实现了持续的健康发展，成长为最受学生喜爱的校级竞赛之一.

1.2.3 建立学生教练制度

学生在参加DUPT等活动时，经常面临指导人员不足、指导工作不到位的问题，就此我们尝试将高年级学生纳入到指导人员中来. 首先，针对具体活动，中心安排几位有经验的教师担任总顾问，负责为所有参赛队伍答疑解惑. 其次，要求每支参赛队伍必须聘请1位学生教练. 学生教练的人选需要达到一定的标准，即参加过往届省级以上的比赛且获得了较好的成绩. 可供选择的学生教练名单由中心提前确定好并公布给所有参赛人员. 学生教练拥有实战经验，更了解所学生的需求，精力和时间都比教师更加充裕，在指导工作初期具有明显的优势. 刚刚结束的2018年度DUPT初赛中，我们对学生教练的指导情况进行了摸底. 结果显示，学生教练的作用达到了预期的效果，他们的投入程度普遍高于往届中的指导教师. 有的熬夜帮忙修改论文，有的引导学生将传感器和单片机技术引入到研究工作中来. 与往届相比，本届比赛中参赛队伍的工作效率和质量都有了显著地提高. 与此同时教师顾问在器材调配、纠正错误研究思路和研究方法等方面也发挥了不可替代的作用. 实践证明，教师顾问与学生教练的引用是提高指导质量的一项很有效的做法.

2 充实仪器设备资源

设备器材是开展创新实践活动的必备条件[3]. 尽管中心的设备保有量和场地较多，但是多用于应对庞大的日常教学任务，不适合专门用于创新实践活动. 为此，中心辟出空间专门用于创新活动的开展. 在中央高校修购计划、校实验室重点建设项目等项目的支持下，创新实验室先后购置了热成像仪、金相显微镜、3D打印机等实用设备，从库房和各实验室调配了一些闲置器材，集中存放于实验室中供学生使用. 开放实验室安装了门禁、监控、红外报警等系统，为了便于监管，学生通过预授权进入实验室. 大多数情况下，外来学生在实验室中工作时需要有学生志愿管理小组成员在场维持秩序和保障安全. 此外，经过信息化改造，多个教学实验室可临时用于各类创新活动. 专用开放实验室和半开放教学实验室的合理搭建在一定程度上解决了空间和器材不足的问题，共同保障了创新平台的硬件需求，结合学生自治管理制度，可以为更多的学生提供优质的实验条件.

3 规范创新实践活动

创新实践平台的建立是为了更好地培养和提高学生的实践能力和创新能力. 为了将平台的各种资源充分调动起来，更好地服务教育教学工作，我们组织了很多高质量的竞赛和实践活动. 以DUPT为例，通过严格规范比赛形式和规则，提高比赛的公信力和受欢迎程度，加强对参赛队伍的支持和保障力度，逐渐把这项原本默默无闻的比赛打造成“最火爆、最隆重、最正式”(学生语)的品牌活动. 在赛程和规则设计上，我们充分考虑了学生的成长规律. 例如初赛和决赛被分别安排在秋、春2个学期举行，并采用不同的比赛形式，给学生留足进入状态的时间和犯错的机会. 初赛一般会采用提交论文或者答辩的形式，并安排多个轮次或者环节. 初赛的比赛形式对技巧要求不高，更利于研究者关注研究内容本身和理清工作思路. 多个轮次和节点则给了学生更多进行学习和调整的机会，这对于刚接触这项活动的学生而言非常有必要，学生教练和指导教师也有了更多的机会对学生进行适时指导. 决赛的比赛形式则与国赛相同，采用辩论赛形式，对学生的综合能力有很大的考验和提升. 虽然这种方式使相关人员增加工作量，但是循序渐进的策略和安排更容易被低年级的学生接受，有助于他们在低年级阶段就积累起丰富的实践经验和打下良好的科研基础.

近几年来，我们逐渐理顺了校、省、国家级的物理学科竞赛的关系，淡化成绩指标，强化育人目标. 以赛促教促建，一批又一批学生从中受益，在平台中经受锻炼的一些同学已经开始了更高级的阶段的学习生活. 对他们进行回访时，这些同学对于平台和学术竞赛对于他们人生的影响和帮助依然念念不忘. 他们的正面反馈充分证明了所有努力的意义和价值.

4 结束语

创新实践平台的建设和发展是系统性的工作，需要人员、物资和制度的全方位保障. 通过对现有软硬件资源的合理补充和挖掘、合理的制度设计，实现了创新平台的有序运行，提高了物理创新活动的保障能力和完成质量. 很多尝试的实际效果和生命力仍有待时间的检验，探索过程中还会暴露出许多新的问题，这要求我们在实践中始终不能忘记出发点，用更加负责任的态度和创新精神将物理创新教育工作继续向前推进.

参考文献：

[1] 张晚云，曾交龙. 大学生物理学术竞赛及其对学生全面素质与创新能力的强化作用[J]. 高等教育研究学报,2011,34(3):113-115.

[2] 余华，李川勇，吴强，等. 物理学术竞赛对学生从中学到大学过渡的桥梁作用[J]. 物理与工程,2017,(6):104-107.

[3] 刘芬芬，张勇，张纪磊，等. 强化物理实验设备的有效管理[J]. 实验室研究与探索,2012,31(7):224-226.

[4] 杨宗献. 校级物理实验竞赛[J]. 物理实验,2017,37(10):32.

[5] 张俊武. 将CUPT题目作为应用目标，纳入训练和实验物理技术课程[J]. 物理实验,2017,37(3):35-36.

[6] 姜向东. 基于学科竞赛和SRTP的课程体系建设[J]. 物理实验,2017,37(2):31-32.