李佳蓮，徐 豪，岳 鑫，洪子昕，劉珊珊

(北京師范大學 物理學系，北京 100875)

北京師范大學物理學術(shù)競賽(Beijing Normal University Physics Tournament，BNUPT)是由北京師范大學物理學系主辦、BNU物理視界社團協(xié)辦的校內(nèi)規(guī)模最大的物理學術(shù)競賽. BNUPT主要面向北京師范大學物理學系及校內(nèi)對物理感興趣的低年級本科生，旨在依托兼具趣味性、開放性、實踐性的比賽題目，讓參賽學生體驗1次小規(guī)?？蒲?，并在此過程中培養(yǎng)實驗?zāi)芰?、?chuàng)新能力和團隊合作意識，以此激發(fā)科研興趣. 同時，BNUPT承擔了為中國大學生物理學術(shù)競賽(China Undergraduate Physics Tournament，CUPT)和臺灣大專生物理辯論高峰會(Taiwan College-student Physicists’ Tournament，TCPT)選拔校隊隊員的任務(wù). BNUPT的題目取自當年的國際青年物理學家錦標賽(International Young Physicists’ Tournament，IYPT)，競賽以團隊對抗的形式進行，每支隊伍進行3場對抗賽(上午、下午和晚上)，每場對抗賽由3支(或4支)隊伍參加，隊伍輪流扮演正方、反方和評論方(和觀摩方)進行題目展示與討論.

受新冠肺炎疫情影響，學校復(fù)學時間未定，物理學術(shù)競賽的籌備和舉辦也受到了沖擊. 考慮到BNUPT前期準備工作已于2019年10月啟動，且多數(shù)參賽隊員都十分珍惜這次對自己實驗和理論研究成果的展示機會. 因此，在裁判教師、參賽學生和志愿者的積極響應(yīng)和幫助下，第9屆BNUPT嘗試改變組織模式，由線下轉(zhuǎn)為線上，依托網(wǎng)絡(luò)平臺于2020年4月25日舉辦.

本屆BNUPT共有來自20支隊伍的97名隊員參賽，23名志愿者進行賽事服務(wù)，53名裁判參與打分點評，為保證線上賽順利舉辦，比賽組織者及參賽師生進行了大量的賽前準備工作. 根據(jù)參賽隊伍情況，比賽使用6間ZOOM會議室作為賽場，其中4間會議室安排3支隊伍同場比賽，另2間會議室安排4支隊伍同場比賽，每間會議室安排3名志愿者和5名裁判. 同時，籌備工作中和比賽期間依托微信群、QQ群等交流平臺實現(xiàn)組織者、裁判、志愿者、參賽隊員間的內(nèi)部通聯(lián). 本文介紹線上賽比賽設(shè)備的調(diào)整和比賽流程的修訂，分別從參賽隊員、裁判、志愿者、組織者角度展開討論，分享線上賽的準備經(jīng)驗，展示賽況，并對線上賽模式進行總結(jié)與反思.

1 比賽流程的線上化

比賽形式由線下轉(zhuǎn)為線上，為了達到比賽預(yù)期效果，實現(xiàn)參賽隊員間的成果展示和交流討論、賽場設(shè)備和比賽流程均需進行調(diào)整.

賽場設(shè)備的調(diào)整如表1所示，在對陣信息顯示方面，線下賽時可通過賽場的黑板呈現(xiàn)本場比賽的正反評(觀)的賽隊信息、可供挑戰(zhàn)的題目等，而線上賽時改為由主持人(志愿者)共享屏幕進行公示；在展示報告方面，線下賽時可通過賽場的2臺投影儀進行屏幕投影，而線上賽時改為由主控隊員共享屏幕；在書寫討論方面，線下賽時各方隊員可在賽場黑板上進行，而線上賽時改用ZOOM的屏幕注釋功能替代；在時間展示方面，線下賽時可通過志愿者在電腦上使用計時軟件來展示比賽環(huán)節(jié)所用時間，而線上賽時改為由主持人利用共享屏幕、聊天區(qū)和語音提示的方式展示所用時間，把控比賽流程.

結(jié)合表1中比賽設(shè)備的變化，擬定了線上比賽流程,如表2所示.

為了增強比賽的現(xiàn)場感，要求主控隊員在比賽過程中打開攝像頭. 為了便于裁判評估隊內(nèi)合作，建議其他隊員也打開攝像頭. 在ZOOM中，發(fā)言成員的頭像會排到前列，便于辨認. 此外，ZOOM雖支持2個屏幕同時共享，但對參賽人員的電腦有著雙顯示器的要求，所以在“正反方討論”環(huán)節(jié)，線下賽時可利用2臺投影同時顯示正反雙方的PPT，線上賽時則改為由正反雙方協(xié)商、交替共享屏幕.

比賽設(shè)備的變動和比賽流程的修訂是線上賽組織和籌備的基礎(chǔ)，參賽隊員、裁判、志愿者和組織者職責的調(diào)整也都基于此進行.

表1 線下賽與線上賽的比賽設(shè)備對比

表2 線上比賽流程

注：正反方討論時間包括反方報告時間.

2 參賽隊員

由于線上賽對硬件設(shè)備有一定的要求(至少有1部能方便使用ZOOM參賽的設(shè)備)，所以首先對參賽隊員進行了問卷調(diào)查，以了解他們參賽的硬件保障情況和參加線上賽存在的困難. 在收到的問卷中，參賽隊員均表示具備參賽的硬件條件，但較為集中地反映了下列3個問題：實驗未完成，隊友交流不便，網(wǎng)絡(luò)不順暢. 針對上述反饋，為參賽隊員提出了如下建議及解決方案.

2.1 實驗問題

受新冠肺炎疫情影響，參賽隊員無法返校完成實驗，這影響了題目的完成度和參賽隊員的備賽心態(tài). 對此，建議：

1)利用身邊的簡單材料，進行演示性實驗；

2)對無法完成的驗證性實驗，展示實驗方案；

3)利用軟件進行仿真實驗.

從實驗?zāi)康倪M行區(qū)分，BNUPT中的實驗主要分為演示性實驗與驗證性實驗. 其中演示性實驗主要用于直觀地展示實驗現(xiàn)象，簡述物理圖像，對實驗器材和實驗精度的要求相對較低；而驗證性實驗則主要用于對提出的理論進行驗證，對實驗器材和實驗精度的要求相對較高，且多需要使用各種儀器進行物理量的測量.

對于演示性實驗，考慮到賽題的實驗現(xiàn)象多與生活中的現(xiàn)象相關(guān)，建議并鼓勵參賽隊員利用身邊容易獲取的簡單實驗材料或自制材料，完成演示性實驗，展示實驗現(xiàn)象，且在評分中對實驗現(xiàn)象的展示有所側(cè)重.

對于驗證性實驗，受客觀條件限制，某些賽題無法在家完成. 對于這類實驗，建議參賽隊員將其替換為展示實驗方案，可包括但不限于實驗材料、實驗?zāi)康?、實驗平臺搭建、待測物理量、擬采用的測量方法及數(shù)據(jù)處理方法等. 正反雙方在討論實驗方案時，也能夠體現(xiàn)出對于賽題物理思辨方面的理解，并且這部分討論對于疫情結(jié)束后進行后續(xù)實驗也是有所裨益的.

此外，鑒于Matlab, Mathematica, COMSOL Multiphysics等軟件功能非常強大，對于有能力的參賽隊員，建議使用上述軟件進行仿真實驗，以便更好地展示實驗方案和實驗效果. 因此，在前期備賽過程中，舉辦了上述軟件應(yīng)用的培訓(xùn)，以幫助大家快速入門，更好地完成題目.

2.2 隊友交流問題

線下賽時各賽隊隊員坐在一起，比賽時隊友之間交流便捷，能夠很好地進行團隊合作、交流討論、互相幫助. 線上賽則嚴重地影響了比賽的團隊合作特性，隊友間的交流問題也給比賽的組織造成了極大的困難. 為盡可能地保留BNUPT的團隊合作精神，鍛煉隊員的團隊合作能力，要求參賽隊伍在比賽中使用QQ群、微信群等進行隊內(nèi)實時交流. 若使用語音功能，需注意不與賽場會議室串音. 同時，賽隊隊長在賽前需做好賽隊比賽時隊員工作分工和交流預(yù)案，并進行賽前演練.

2.3 網(wǎng)絡(luò)問題

如果參賽隊員所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不佳，則會對比賽的正常進行造成影響，特別是當其作為主控隊員發(fā)言時，若網(wǎng)絡(luò)較慢，則傳輸?shù)穆曇艉彤嬅鏁舆t、卡頓，且一旦出現(xiàn)掉線情況，比賽只能被迫暫停. 鑒于網(wǎng)絡(luò)問題無法進行遠程協(xié)助，因此建議所有參賽隊員盡量確保比賽當天所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境流暢. 如果家中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境受限，可以考慮在比賽當天更換場地(并事先進行測試)，以確保比賽的順利進行. 同時，賽隊和組織者也就此問題提前制定預(yù)案，如比賽中發(fā)生類似問題，能夠及時進行處理.

3 裁 判

在線下比賽過程中，1間賽場設(shè)有5名裁判，其中1名為裁判組長，裁判的工作主要是對正反評三方的展示陳述進行打分和點評，裁判組長除上述工作外還需要把控比賽流程，保證比賽各環(huán)節(jié)順利進行. 在裁判打分環(huán)節(jié)，裁判根據(jù)評分細則在打分表上打分并簽名認證，當裁判組長確認所有裁判都打完分后，各裁判使用打分牌向全體參賽隊員展示評分；裁判組長唱分后，分數(shù)不再進行修改，比賽進入裁判點評環(huán)節(jié).

線上賽時為繼續(xù)保證比賽成績的公開公正，修改裁判的打分與點評方式為“白紙亮分，視頻點評”，即在裁判打分環(huán)節(jié)，各裁判將正反評三方的分數(shù)寫在白紙上，裁判組長確認所有裁判都打分完畢后，示意各裁判通過攝像頭展示分數(shù)；裁判組長唱分后，比賽進入裁判點評環(huán)節(jié)，裁判直接打開語音進行點評. 線上賽對裁判組長的工作也提出了新的挑戰(zhàn)，裁判組長需要熟悉線上賽流程，并和場上志愿者進行更密切的合作，以解決比賽時可能出現(xiàn)的突發(fā)情況，確保比賽順利進行.

此外，對《BNUPT裁判評分細則》中正方實驗評價的側(cè)重點進行了調(diào)整，降低了對實驗數(shù)據(jù)的要求，提高了對實驗設(shè)計的要求，并在賽前發(fā)給裁判，以保障裁判打分標準一致. 但由于線上收集電子版評分表缺乏時效，為了精簡流程，裁判只需給出賽隊總分而不必填寫小分. 分數(shù)復(fù)核方面，則安排2名志愿者同時記錄裁判評分以防錯漏，并在核對評分后，及時將本場比賽成績在平臺聊天區(qū)公布，由裁判和參賽選手監(jiān)督復(fù)核.

4 志愿者

BNUPT一直采用招募志愿者的方式提供賽事服務(wù). 線下賽時，1個分賽場會安排3名志愿者，其中1名為組長. 志愿者共同完成物資準備、賽場布置、協(xié)調(diào)溝通、計時記分等工作. 除此之外，志愿者組長還負責與裁判組長對接，共同保障比賽順利進行. 對比線下賽，線上賽志愿者的任務(wù)類型有著較大變化. 本次BNUPT線上賽的每個會議室(分賽場)仍安排3名志愿者，稱其為A類志愿者(主持人、志愿者組長)、B類志愿者(主統(tǒng)分員)與C類志愿者(協(xié)調(diào)員、副統(tǒng)分員). 除了安排在分賽場的志愿者之外，還有3名志愿者負責賽隊成績計算，以及2名志愿者作為機動人員，A,B和C類志愿者各自的任務(wù)如表3所示.

A類志愿者為主持人、志愿者組長，負責創(chuàng)建比賽所用的會議室(分賽場)并確保各流程順利進行，利用ZOOM軟件的“等候室”功能進行比賽人員的核實與準入(所有人需實名入場)，判斷、反饋并與裁判組長和組織者一起處理突發(fā)情況. 此外，線下賽時賽場所有參賽人員都可以實時看到比賽環(huán)節(jié)所用時間；線上賽時則不然，所以如表2所示，安排A類志愿者在主控隊員準備環(huán)節(jié)通過共享屏幕來實時顯示時間，在主控隊員發(fā)言環(huán)節(jié)則通過聊天區(qū)和語音提示時間.

B類志愿者為主統(tǒng)分員，C類志愿者為協(xié)調(diào)員和副統(tǒng)分員，二者的任務(wù)有重疊部分，例如，協(xié)助處理突發(fā)情況，判斷可選題目(因為判斷規(guī)則較為復(fù)雜，故安排2人各自判斷后再核對)，記錄分數(shù). 此外，B類志愿者負責最終核對裁判打分并且上報，C類志愿者負責錄制比賽過程，以便后期核查.

表3 A，B和C類志愿者的任務(wù)

5 組織者

組織者是比賽籌備階段的核心，負責確定線上比賽流程，邀請裁判,組織參賽隊員,安排志愿者，并解決比賽籌備階段出現(xiàn)的各類問題. 為了讓參賽師生熟悉比賽流程，賽前舉辦了多個線上會議：面向參賽隊員的線上流程演示會，面向志愿者的培訓(xùn)會，面向裁判的ZOOM使用會. 為了讓大家熟悉ZOOM軟件，針對BNUPT線上賽會用到的軟件功能，為參賽隊員、裁判和志愿者撰寫了ZOOM使用手冊. 此外，還建立了參賽隊員、裁判、志愿者和組織者的線上交流群，以便于實現(xiàn)賽前和賽中所需的實時交流.

5.1 線上會議

賽前1周，舉辦面向參賽隊員的線上賽流程演示會，多個組織者分別扮演正方主控、反方主控、評論方主控、觀摩方主控、裁判和志愿者，對表2的線上賽流程進行了演示(不涉及具體賽題內(nèi)容)，以便參賽隊員對線上賽流程更加了解，會議截圖如圖1所示.

圖1 面向參賽隊員的線上賽流程演示會截圖

賽前1周，舉辦面向志愿者的培訓(xùn)會，講解A，B和C類志愿者的任務(wù)，組織志愿者觀摩參賽隊員的線上賽流程演示會，提前感受線上賽比賽氛圍，熟悉比賽流程，更好地應(yīng)對比賽形式的變化. 此外，賽前1天再次進行流程演示，以確保正式比賽時志愿者可以順利完成任務(wù).

賽前2天，舉辦面向裁判的ZOOM使用會，向裁判講解ZOOM的基本使用方法與線上賽會用到的操作，輔助調(diào)試設(shè)備并進行答疑.

以上會議進行時都會錄屏，以便參賽隊員、志愿者和裁判后續(xù)查看.

5.2 ZOOM使用手冊

參賽隊員、裁判和志愿者3方的手冊均分為5個部分：ZOOM的下載與安裝、登錄與加入會議、會議中的操作、離開會議以及常用快捷鍵，其中“會議中的操作”部分主要包括改名(便于核實與會人員)、聊天、打開與關(guān)閉麥克風、打開與關(guān)閉攝像頭，3方手冊在這一部分有所差異.

對于參賽隊員，北京師范大學線上教學已進行了2個月，大部分同學對ZOOM平臺軟件的操作已經(jīng)熟悉，只是使用共享屏幕功能進行報告的經(jīng)驗欠缺，所以手冊中加入了共享屏幕的方法. 對于志愿者，由于A類志愿者作為會議室主持人擁有最高權(quán)限，所以手冊加入了給他人改名、靜音、停止視頻、停止共享屏幕等操作的方法.

5.3 線上交流

比賽籌備階段，建立了參賽隊員、裁判、志愿者和組織者的線上交流群，及時解決問題、共享方法. 線上賽前交流群中會及時發(fā)布分組安排、會議室鏈接，發(fā)放比賽材料，并協(xié)助調(diào)節(jié)設(shè)備. 線上賽時，可依托交流群進行實時交流，及時了解并處理突發(fā)情況.

6 賽況與總結(jié)反思

6.1 賽況

4月25日，BNUPT線上賽如期舉辦，由于前期準備較為充分，所以賽時并未發(fā)生重大突發(fā)情況；但由于人員協(xié)調(diào)、網(wǎng)絡(luò)通訊等問題，賽時也出現(xiàn)了一些小狀況，如：人員未按時入場,畫面卡頓,聲音延遲,交流不順暢,等等. 除客觀硬件問題外，其他問題都及時得到了解決，保證了比賽順利開展. 以下將先展示部分環(huán)節(jié)賽況，再對出現(xiàn)的問題進行討論.

在參賽隊員準備環(huán)節(jié)，由A類志愿者共享屏幕進行計時，如圖2 (a)所示，以確保比賽公平. 在參賽隊員報告環(huán)節(jié)，則由參賽隊員共享屏幕，如圖2 (b)所示.

在每回合比賽的最后，裁判會打開攝像頭展示打分，如圖3所示，之后裁判會打開麥克風進行點評. 在賽后進行了BNUPT大數(shù)據(jù)分析，對本屆BNUPT的參賽隊伍(性別、院系、年級)、裁判(人數(shù)、平均分、個人平均分)、分數(shù)(正反評平均分、最佳個人、最佳正反評)、題目(做題人數(shù)、挑戰(zhàn)次數(shù)、陳述次數(shù))、工作人員(賽前籌備分工)等情況進行了統(tǒng)計與微信推送展示.

(a)計時環(huán)節(jié)截屏

(b)參賽隊員展示環(huán)節(jié)截屏圖2 比賽截屏

圖3 裁判打分截屏

比賽當天的問題集中在入場環(huán)節(jié). 每場比賽開始前，志愿者會對分賽場內(nèi)參賽隊員和裁判的到場情況進行核查，若參賽隊員在賽前10 min仍未到場，裁判在賽前5 min仍未到場，則志愿者會向組織者反饋，組織者再與相關(guān)人員電話聯(lián)系，提醒其盡快入場.

比賽結(jié)束后，組織者面向所有參賽裁判征集了對本次比賽的意見和建議. 裁判們表示，本屆BNUPT大部分參賽隊員題目完成得很好，理論與實驗并重，但也有相當一部分參賽隊員在實驗方面的實踐還不夠，對能借助身邊簡單器材完成的實驗完成度不足. 實驗可以幫助大家建立物理圖像，檢驗理論的正確性，因此，裁判們建議參賽隊員盡量克服困難，利用身邊器材將實驗做扎實.

6.2 總結(jié)反思

BNUPT比賽的魅力更是在于賽前和賽中整個團隊的通力合作和各隊隊員交流辯論中碰撞的思維火花. BNUPT線上賽是基于新冠肺炎疫情形勢下的一次大膽嘗試，順應(yīng)了外部形勢，創(chuàng)新了組織模式，也給了參賽隊員們更多鍛煉與展示的機會. 但也不可避免地存在實驗完成度不足、團隊交流不充分、賽場討論不便捷等問題. BNUPT賽題的解決，需要理論與實驗齊頭并進、互相驗證. 客觀條件限制了實驗的完成，演示性實驗和仿真實驗雖能在一定程度上說明賽題的物理圖像，但無法對理論進行完全驗證. 這些問題，既會影響題目本身的完成度，也會影響參賽隊員實驗?zāi)芰?、團隊合作能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng). 因此，需要客觀看待新冠肺炎疫情下的線上賽形式，并積極尋求問題的解決策略.