全国一等奖第一名！
点开获奖名单，杨磊自决赛结束起一直高悬的心终于落下。这是一个他和队友们十分期盼，却又不敢想象的结果。他是中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院机械专业级的本科生，也是代表学校参加第七届全国大学生物理实验竞赛（创新）的队伍“纵坐标A队”的队长。此前，这支队伍同我校其他三支参赛队伍一道，顺利通过预赛评审，闯进决赛，获得角逐一、二、三等奖的资格。
一滴油，一束射电波
决赛日一周后的年12月5日，大赛组委会正式公布获奖名单，“纵坐标A队”与“中国矿业大学（北京）”的字样一齐出现在名单的第一行。数月以来的汗水、等待赛果时不安的心情，在这一刻全部化作了队员们的欢呼。
在本届全国大学生物理实验竞赛（创新）中，我校理学院物理系与实验教学中心的李洪涛、*华俊、赵靓、赵诗华、江小丹、吕坤、冯锋等7名教师组成指导团队，在教务处、理学院、机电与信息工程学院、力学与建筑工程学院等多部门的联合领导与支持下，带领全校5支参赛队伍斩获国赛一等奖4项（自选类2项、命题类2项），优秀奖1项。国赛一等奖获奖数量不仅为北京地区参赛高校中最多，同时也与哈尔滨工业大学、南开大学等4所高校并列全国参赛高校之首。
这是我校首次参加此项赛事。参赛师生在与近所高校，近支队伍同场竞技的过程中一鸣惊人，国奖一等奖获奖率刷新我校历史。中国矿业大学（北京）师生的创新能力、近年来对本科生的实践教学成效，以及多学科融合的教学理念，均在本次大赛中得到充分展现。
与队长杨磊得知成绩前的忐忑不同，理学院物理系与物理实验教学中心副教授、“纵坐标A队”指导教师赵诗华始终笃定，他们绝对会拿到这个一等奖。
这源于他对作品的信心。“我们的‘硬件’够‘硬’，创新性、技术难度、实用性都很‘硬’，拿一等奖是理所应当的。”
“纵坐标A队”的师生们设计出的6组创新性实验，就是赵诗华口中的“硬件”。这并非简单的以量取胜的策略，截至发稿，以《射电波为光源的创新光学实验装置与设计》为题的项目已完成科技查新，且6组实验均已申请国家发明专利，其中已授权4项。
“我们对创意进行了充分地挖掘，每一组实验都极具创新性，都可以拿出来单独参赛，放在一起，就是‘炫目’的效果。”赵诗华说。赵诗华提到的“创新性”，无疑是我校4支队伍获得国赛一等奖的关键。
与“纵坐标A队”的自选题不同，理学院物理系与物理实验教学中心的李洪涛与学生们选择的题目“粘滞系数测量”更像是一道“命题作文”。粘滞系数，又称内摩擦系数，是用来表征液体内存在相对运动时反抗形变能力的重要物理量。其测量实验是大学物理实验中基础且常规的一项，方法多样，在课堂上拥有极高的“出镜率”。
一道无数人做过的题目，如何才能实现创新？李洪涛和他的队伍交出了近乎完美的答卷。他们敏锐地窥见传统测量手段的不足之处：粘滞系数的测量要求液体处于层流状态，但只要其雷诺数超出临界数值，液体在超出一定厚度后就不会保持层流状态。换而言之，由于常规手段需要大量液体进行实验，因此其使用范围完全受制于临界雷诺数。
李洪涛决定“剑走偏锋”：既然雷诺数是液体无法改变的固有属性，那就在液体厚度上做文章。他立刻联想到机械工业中常见的轴与轴承——在二者高速运动时，其间的液体会形成一层薄膜，正好符合他的预期。李洪涛发现，这不仅解决了临界雷诺数限制的问题，还大大减少了实验所需的液体样本——现在，只需一滴高速运动的油，任何液体的粘滞系数都将不再是难解之谜。
他和队员们给队伍起名，“油膜也疯狂”。
绝知此事要躬行
从一个绝佳的创意到一件成熟的参赛作品，总共需要走多少步？“科氏华尔兹”的队长、力学与建筑工程学院工程力学专业19级本科生张砚龙的答案是：“绝知此事要躬行。”
与李洪涛共同指导“油膜也疯狂”、“科氏华尔兹”队的另一位教师，同样来自理学院物理系与物理实验教学中心的赵靓也有类似的感受。
“两个月的备赛时间，我们预想的是能不断地输出数据，然而实际上大部分的时间我们都在反反复复地推导公式、调试程序、修仪器调设备，直到最后才出现一个相对高峰的输出成果的时间。”赵靓坦言。
困难是全方位的。
场地是首先需要解决的问题。年7月，由于担心可能到来的疫情会拖慢作品进度、影响参加9月份的预赛评审，赵诗华与另一位指导教师冯锋决定带着“纵坐标A队”的队员们留校备赛。然而彼时正值暑假，学校中大部分的教学设施都处于关闭状态，赵诗华始终没有找到合适的实验场地，几经辗转，他联系到机电与信息工程学院电工实验室主任邹甲，得到了教学楼一间实验室的使用权限，才得以顺利地开始准备比赛。“油膜也疯狂”、“科氏华尔兹”两队也遇到了同样的困难，在力学与建筑工程学院院长左建平教授的帮助下，他们最终选择在逸夫楼的两间教室“安营扎寨”。
正式开始实验，困难只增不减。获奖之后，杨磊在自己的感言中写道：“从构思到图纸，再到实物，我们和两位老师既当设计师和程序员，又当电工、木工、钳工。”
旋转臂的转速不稳定，电机与装置不匹配，大量的数据处理等一系列问题摆在了“玩弹簧的小煤球”队指导教师*俊华和队员们的面前。队员们一次又一次地更换减速电机，力求达到最好的实验结果；队长戎方超带头计算数据，一遍一遍地测算、仿真，有时忘记了时间，不知不觉就做到了天亮。当问题解决的时候，发自心底里的那种激动与满足，让队员们感觉一切努力与辛苦都是值得的。
“油膜也疯狂”队的队长、机电与信息工程学院的孙祥民负责采购，然而他很快就发现这一工作并不简单，譬如采购管道，看着买到了对的尺寸，然而回去一试，才发现完全不合适，反复几次才终于买到理想的材料。
“想法是天马行空的，但真正开始做的时候我们就发现，每一个困难都特别具体、特别现实。”赵靓感觉出了学生们的情绪起伏，“很多东西真的很磨人，磨耐心。”
不过，层出不穷的困难和问题也让队员们飞速成长，团队的默契度也在不断攀升。
“张林海刚来的时候不会处理图像，渐渐地学会了标准化作图；还有刘倩，最开始她的语言文字不够书面，太口语化了，最后也做得非常好。”赵靓口中的张林海和刘倩，都是“油膜也疯狂”队的队员。
作为老师，每一个学生的优点、进步，赵靓都看在眼里。
“我们12个人是一个整体”
年4月，理学院物理实验教学中心（现物理系与实验教学中心）接到第七届全国大学生物理实验竞赛（创新）的参赛通知，旋即开始组织选拔工作。在我校6月份举办的选拔赛上，25名国赛参赛队员从近名报名学生中脱颖而出，组成5支参赛队伍，最终取得了让物理实验国赛圈中众人侧目的傲人成绩。
如果说取得这样的好成绩有什么“秘诀”，那无疑就是从指导教师到参赛队员、甚至队员的家长对比赛坚决、积极的态度。
“玩弹簧的小煤球”队指导教师*华俊在身体不适的情况下，坚持陪伴队员们做实验。嗓子不舒服时，*俊华只能通过写字与队员们交流，他写了几页草稿纸解答队员的疑难问题。
“纵坐标A队”的队员李知宇得知暑假没法回家，提前和家里人打了招呼。让他有些惊讶的是，妈妈对他的决定非常支持，甚至后来得了一等奖，妈妈比他还要高兴，第一时间就在社交媒体上晒出了儿子取得的成绩。
七八月份是北京最热的时节。为了尽可能地减少干扰，“纵坐标A队”的队员们将实验移到了室外。做实验时，大家都趴在地上，没有冷气，衣服很快就湿透了。条件有些艰苦，但谁都没有怨言。
在赵诗华心里，“纵坐标A队”队员们的表现都值得打满分。“他们就是‘我矿’最优秀的学生，和专业排名无关，和得了什么奖项也无关。”
而在队员们眼中，指导实验时，赵诗华是经验丰富、值得信赖的老师，他支持学生们新的想法，鼓励大家多试试；在实验之外的时间，赵诗华则更像他们的朋友，会请大家吃饭、喝冷饮，还会时不时地来几句调侃。“和赵老师聊天很轻松，没什么压迫感。”“纵坐标A队”的队员习洪川如是说。
不仅是师生之间，队员们也像是一股拧在一起的绳子，相互信赖，共同进步。
因为都受李洪涛和赵靓指导，“科氏华尔兹”和“油膜也疯狂”两支队伍的实验合在一处，许多工作两队都是互帮互助、共同完成的。实验设备不能离人，他们就派出代表去买饭，一次性从丰园食堂二楼买回10份午餐。
“我们12个人，我们两个队伍和李老师、赵老师，我们是一个整体。”在刘倩看来，这种共同扶持、协作共赢的精神，是她得到的一份非常珍贵的人生财富。
多学科融合的“试验田”
在中国矿业大学（北京），许多学生并不知晓李洪涛的名字，但如果提起一位常年穿短袖衬衫、单手扶把、骑亮粉色自行车的大物老师，那一定会有非常多的本科生认识他、熟悉他、甚至和他在课堂上有过精彩的讨论。
年，中国矿业大学（北京校区）恢复本科招生。时任校领导找到李洪涛，希望他能牵头建设一个物理实验室，以适应本科生物理实验教学的需要。
为了赶上第一届本科生开学，学校只给了李洪涛3个月的时间。李洪涛和同事们去清华大学调研，清华大学的同行们告诉他，这是个“不可能完成的任务”。从零开始建起一个实验室，少说也要半年的时间。
李洪涛决心一试。理化楼二楼一间80平米的教室里，李洪涛和同事们采购来一批价值50万左右的仪器设备。仪器到手，李洪涛才发现事情没有想象中简单。实验不同于理论教学，不仅需要推导出公式，更重要的是能通过仪器看到实验现象。
为了节省时间，李洪涛尝试不看说明书，仅靠包装箱上的示意图调试仪器。“力学方面的设备我比较熟悉，一般来说我只看标题，再看一下包装箱上的图片，几分钟就能搞个差不多。”
9月份开学，学校恢复本科招生后的第一届学生顺利用上了崭新的物理实验室。李洪涛不仅将建设物理实验室的“不可能任务”圆满完成，还同时承担起了《大学物理》与《物理实验》的本科生教学工作。此后二十余年间，李洪涛在他深爱的讲台上勤耕不辍。
课堂之外，他还曾多次担任全国大学生节能减排大赛、北京市大学生物理实验竞赛的指导教师，并多次获得一等奖。
在他看来，无论是面向广大理工科本科生的《大学物理》《物理实验》公共课，还是全国大学生物理实验竞赛（创新）这样允许非物理竞赛学生参加的大型赛事，其目的都不在于学习物理知识本身，甚至都不是为了培养物理人才。
“像是数学专业的老师和同学，他们在理论方面很厉害，但是处理带有物理背景的题目时可能就会遇到问题；学工科的同学们呢，应用方面都很强，但往往搞不清楚基础的原理，很靠经验，物理这个时候就很重要了。一切自然学科都要依托它来展开。”
李洪涛呼吁建立起一个合理、有效的多学科融合平台，以促进不同学院、不同专业间师生的相互交流。“公共课和专业课的学习，应该有机地结合在一起。”
他把本次全国大学生物理实验竞赛（创新）当作“试验田”。在他指导的参赛队伍中，队员们来自力学与建筑工程学院、地球科学与测绘工程学院、机电与信息工程学院等多个学院和专业，在比赛中都发挥出了自己的长处。
第七届全国大学生物理实验竞赛（创新）圆满落下帷幕，参赛师生们的工作和学习生活又回到原先的轨道。“纵坐标A队”的五名队员都依计划成功推免研究生。“油膜也疯狂”队的刘倩带着在比赛中收获的经验，在随后参加的“挑战杯”中主动承担起了路演的工作。他们希望将过去的好成绩，化作未来不懈努力的动力，持续前进，勇攀高峰！
文 字/陈逸茗 康琳婧 张世佳
图 片/于晓东
来 源/融媒体中心