一、赛事概况
全国大学生物理实验竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛项目之一,由教育部高等教育司和高等学校国家级实验教学示范中心联席会主办,旨在检验我国高等学校物理实验教学改革的成果,加强交流,总结经验,推动物理实验教学模式、教学内容、教学方法的改革。
二、竞赛官网
http://wlsycx.moocollege.com
三、报名须知
1.参赛者须为全国各类高等学校在籍本(专)科学生。
2.参赛者以学校为单位选择各类别项目参赛。每个学校最多可报5支队伍,其中命题类和自选类每类最多3支队伍,讲课类最多2支队伍。
3.不同城市多校区且招生代码不同的学校最多可报8支队伍,其中命题类和自选类每类最多4支队伍,讲课类最多3支队伍;每支队伍参赛指导教师不得多于2人,学生最多5人,其中讲课类项目学生最多3人。
4.所有竞赛类别,本年度以前获得过全国大学生物理实验竞赛三等奖(含)以上的学生、国家级竞赛三等奖(含)以上作品不再参加本竞赛。对于上一年度获得过讲课比赛一等奖的作品,所在学校在随后的2年内不得再报相同的实验题目参赛。
四、竞赛要求
1.报名要求:预先公开竞赛题目,选手组队在本校进行准备。各参赛高校将赛题要求的参赛资料包括(研究报告、演示PPT、视频资料等)按要求提交至竞赛组委会。各参赛高校在5月中旬,通过网络填报预赛报名表(待5月初发布)。9月初-9月中下旬向组委会提交正式报名、上传参赛资料、完成缴费,详细方案待第二轮竞赛通知明确。
2.科普视频的格式要求:
①.录制软件不限,参赛队伍自行选取。
②.视频压缩格式及技术参数
(1)压缩格式:H·264/AVC (MPEG-4Part10)编码格式。
(2)码流:动态码流的码率不低于1024Kbps,不超过1280Kbps。
③.分辨率
(1)采用标清4:3拍摄,建议设为720×576;
(2)采用高清16:9拍摄,建议设为1280×720;
(3)不同来源的视频素材视频分辨率应统一。
④.画幅宽高比
(1)分辨率设定为720×576,选定4:3;
(2)分辨率设定为1280×720,选定16:9;
(3)不同来源的视频素材应统一画幅宽高比。
⑤.帧率:25帧/秒。
⑥.扫描方式:逐行扫描。
⑦.音频压缩格式及技术参数
(1)压缩格式:AAC (MPEG4Part3)
(2)采样率:48KHzo
(3)码流:128Kbps(恒定)
⑧.封装格式
采用MP4格式封装
视频编码格式:H.264/AVC(MPEG-4Part10)
音频编码格式:AAC(MPEG4 Part3)
具体情况以当年官网发布的正式文件要求为准。
五、比赛类别
1.命题类创新作品
①声波探伤
研究声波在固体中的传播特性,制作一个利用声波进行探伤的实际应用装置或实验研究装置。
要求:设计实验方案(含原理),制作一个实验装置,结合实验结果,讨论声波参数对结果的影响以及适用范围,讨论测量精度和不确定度。
②光纤研究
光纤的特性,制作一种能够用于精密测量的光纤传感器。
要求:设计一种光纤传感器,实现温度、浓度或振动(选择其中之一即可)的测量,给出设计原理,制作一个实验装置。结合实验结果,讨论该光纤传感器的主要静态和动态特性指标,讨论测量精度和不确定度。
③微弱磁场测量
研究测量微弱磁场的方法和手段,制作一个微弱磁场测量装置。
要求:设计实验方案(含原理)制作一个实验装置,实现微弱磁场测量。结合实验结果,讨论该方法的适用范围讨论测量精度和不确定度。
④热力学第二定律
实现电或机械功率输出的“热机”,在此基础上探究热力学第二定律。
要求:设计实验方案(含原理及物理模型),制作一个展示热力学第二定律的“热机”,其电或机械输出功率不小于0.5W;装置表面(可触摸到的)温度不高于50℃;测量出该装置的最大输出功率和输出效率,讨论与卡诺循环的差异以及进一步提高效率的方法;讨论测量精度和不确定度。
⑤大学物理教学微视频
制作一段可用于大学物理理论或实验课程辅助教学的微视频。
要求:教学目标明确、主题突出、内容完整,物理原理正确、物理现象直观明显,原创性强,教学效果好,视频长度不超过3分钟,视频声音和画面清晰,播放流畅,视频文件大小不超过60M;大学物理理论课辅助教学微视频(实物或动画演示),主题要求围绕以下内容:
(1)快速电子相对论效应(动量与动能关系)
(2)双振子(双原子分子振动模式)
(3)能量的共振转移与共振吸收
(4)尖端放电
(5)磁屏蔽(模拟演示)
(6)惠更斯原理(模拟演示)
(7)近平衡态中的输运现象与宏观规律
(8)电磁感应发射
大学物理实验课辅助教学微视频,要求采用动画演示实验装置的调节原理与调节方法,主题要求围绕以下实验项目:
(1)迈克尔逊干涉仪实验
(2)弗兰克·赫兹实验
(3)塞曼效应实验
(4)分光仪实验
(5)全息干涉法测量微小位移实.
(6)激光原理实验
2.自选课题类创新作品
①实验仪器制作、改进
参赛队伍可以根据自己的兴趣,设计制作一套新仪器/实验,或者改进一套旧仪器,制作或改进应突出对物理实验教学效果或者仪器性能的提升作用,例如,可以使物理图像/规律更直观、拓宽可研究/应用的范围等。本类别鼓励能突破“黑匣子"式教学仪器的参赛项目,设计上允许实验过程可调控、参数直观可测,以便实验者对内容有更清晰直观的理解和掌握。物理内涵偏少的电子制作、自动化控制类作品,不是本类别鼓励的方向。对源自科研前沿内容、前沿技术的教学实验/仪器设计,作品完成度上可以适当放宽要求。
②物理教学资源开发
(1)利用信息技术(如动画等)制作一段不超过10分钟、100M以内的多媒体资源(如科普类的多媒体资源),以展示特定物理内容,使学生或大众对该内容有更好的理解和掌握。
(2)自主开发一个仿真/模拟程序,允许操作者改变参数、可视化地输出仿真/模拟结果。本类别特别鼓励学生尝试基本物理过程计算模型的自主构建和数值计算核心模块的自主开发。
3.大学生物理实验讲课比赛
讲课内容从所在学校开设《大学物理实验》课程的相关教学内容中选取,参赛的讲课视频须为参赛学生的同步课堂教学实录,落实立德树人根本任务,能够体现大学物理实验的教学目标,自然融入课程思政元素,有效发挥课程育人功能。
六、奖项设置
国赛奖项设立,前四届按照参赛人数的10%、20%、30%分别设置一、二、三等奖,每届具体设立奖项比例请参考该年官网发布的最新信息。