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科学探索与创新实践营(第一期) • 物理系
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培训类别:培训班[理工]

主办单位:物理系

报名时间:2024年05月24日 ~ 2024年07月03日

培训时间:2024年07月21日 ~ 2024年07月27日

¥ 培训费: 10800.00元
招生简章
评估结果
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【学院及专业优势简介】

物理学,作为自然科学的基础与核心,是我们探索世界的重要工具。中国人民大学理学院物理学系(以下简称“物理学系”)以培养学生创新精神和实践能力为核心,推出了《2024年度物理科学探索与创新实践学科营》。本次研学以物理学为基础,以“卓越人才、厚重底蕴”的教育理念,围绕物理科学探索这一主题,强调实践与创新,注重学生的探索精神与科学素养的培养。通过深度体验理工类相关学科,培养青年学生的研究性学习能力,拓宽青年学生的科技视野,为青年学生们提供一个展现自我、挑战自我、超越自我的平台,让他们在探索中成长,在实践中进步,为未来的学术研究和职业发展奠定坚实的基础。 通过研学可实现如下目标:

1、深化青年学生对物理学学科特色与研究内容的理解与认识;

2、激发青年学生的物理学科兴趣,培养科技报国的热情;

3、通过实践探索,夯实物理基础、提升学生的研究性学习意识和创新思维能力

【课程安排】
时间
课程名称主要内容授课地点
第一天全天全天报到
中国人民大学
第二天上午先导课程:我们是如何认识世界的

讲述人类认识宇宙过程中的四次飞跃。

1. 亚里士多德等先贤智者观察宇宙、提出猜想

2.哥白尼、伽利略通过各种物理实验主动研究宇宙

3. 牛顿通过数学理论解释现象

4. 爱因斯坦宇宙观
中国人民大学
先导课程:宇宙的黑暗面1. 宇宙的构成、演化和未来预测
2. 宇宙学主要研究手段和结果
3. 暗物质、暗能量的理论假说和存在证据
下午开营仪式:破冰/分组1. 破冰
2. 学生分组,以便于实验安排和小组讨论、汇报交流等
前沿课程:“when” 和 “where”   的物理学——共振现象和时间空间精密测量技术1. 时间和空间位置测量技术的重要意义和发展历程
2. 介绍对时间和空间位置测量技术的原理
3. 该技术如何推动了文明的发展,改变了世界的面貌。
晚上科研零距离:科研实验室体验1. 物理类科研实验室体验
2. 其他理工类科研实验室体验
校园漫游:标志性地标打卡校训石、明德楼群、图书馆、世纪馆等
第三天上午筑基课程:统御万物的力学定律1. 深入解析牛顿三大定律,理解力学基础。
2. 探索力学在日常生活中的应用实例。
3. 实践实验:增强动手能力,激发学习兴趣。
4. 展望力学在科技未来发展中的重要作用。
中国人民大学
筑基课程:从宏观到微观的“火热”能源1. 宏观视角:热现象的观察与热力学定律。
2. 微观探讨:从统计物理的角度理解热力学。
3. 热学在日常生活中的应用;热学实验与现象模拟。
4. 热学领域的科技发展趋势。
筑基课程:电与磁的神奇与力量1. 基本概念:学习电荷、电场、磁场等基础知识。
2. 实践实验:电磁感应等实验,亲手感受电流的产生与变化。
3. 生活应用:探讨电动机、发电机、变压器等的工作原理,了解电磁在电力、交通、通信等领域的应用。
4. 前沿技术:超导技术、磁悬浮列车、电磁炮等前沿科技,理解电磁学在现代科技中的重要作用。
5. 培养探究精神:鼓励学生提出问题,培养学生的观察、思考、实践能力。
下午科研与实训1: 
分组实验
通识实验。部分实验举例:
1. 角动量守恒与陀螺仪:现代导航技术的关键组件
2. 液氮冰淇淋:分子料理界资深网红
3. 超导磁悬浮:科技如何改变我们的出行方式
4. 电磁弹射和电磁炮原理与实践
5. 记忆合金:能记住自己外貌的神奇材料
晚上朋辈交流:共话成长故事,传承卓越精神。在校大学生与营员们交流
第四天上午筑基课程:探秘光的奥妙与应用1. 几何光学:通过光线传播定律理解成像原理,如照相机和望远镜的构造。
2. 波动光学:了解光的干涉、衍射和偏振等波动现象,感受光的波动性质。
3. 实践实验:观察光的直线传播、反射、折射等几何光学现象,并验证波动光学的相关理论。
4. 探讨光学在现代科技中的应用,如激光技术、光纤通信、光学仪器等,理解光学的实用价值。
5. 激发对光学领域的兴趣和探索精神。
中国人民大学
前沿课程:从沙子到芯片1. 梳理半导体产业从原材料沙子到高度集成化芯片的整个制造过程。
2. 晶体管发明的重要性,以及硅(Si)和锗(Ge)作为半导体材料之间的竞争。
3. 光刻机、离子注入等关键技术在芯片制造中的应用。
4. 从FinFET到GAA-FET等新型晶体管结构的发展。
前沿课程:未来原子制造1. 介绍原子制造技术的起源和技术核心。
2. 基元设计及其材料器件制造。
3. 原子量子态精确控制及其器件制造。
4. 原子制造的前沿新理论与新概念。
下午科研与实训2:
分组实验
前沿探索实验。部分实验举例:
1. 半导体发光特性研究
2. 液晶材料物性研究(电光效应等)
3. 高精度光学检测原理探究:牛顿环
4. 偏振光综合实验研究
晚上文体活动沉浸式体验大学生活。
第五天全天科技潮探:
亦庄园/亦创高科创新科技园或怀柔科学城体验参观。
1.科技创新、成果转化典型案例实地体验。包括亦庄小米产业园,亦庄京东总部等。
2.科技产业的发展现状和未来趋势。
3.感受科技创新氛围、培养科技兴趣。
4.与企业研发团队深度交流,为未来学习和职业规划提供更多的启示。
亦庄园
第六天上午学科交叉课程:太阳能电池的前世今生:释放光的力量,“电”亮未来之路1. 全面梳理太阳能电池的概念提出直至当今广泛普及的应用演进。
2. 阐述太阳能电池的工作机理,涵盖光电转化的核心原理与能量转换的流程。
3. 丰富的实例研究和案例解析,展现太阳能电池的潜力及未来发展趋势。
中国人民大学
学科交叉课程:大数据时代,如何建立“数据思维” 1. 介绍何谓“数据思维”。
2. 数据思维与其他领域、行业发生交叉融合。
3. 阐述在大数据时代应该如何建立数据思维,才能在未来的竞争中立于不败之地。
学科交叉课程:人工智能技术对物理学发展的机遇与挑战1. ChatGPT、Sora等为代表的大规模预训练模型原理及典型应用。
2. 人工智能技术对物理学研究带来的深远影响。
下午学生汇报交流1. 学生分组汇报
2. 教师团队点评,提供专业指导意见
晚上结营:课程总结并发放证书发放证书
第七天全天离营
中国人民大学

注:目前师资为拟邀请师资,最终方案需要根据老师档期确定。如因老师档期不能参与,将更换同级老师。

具体课程安排尽量按照课程计划执行,如遇特殊情况,物理学系可根据实际情况对课程时间和内容做出适当调整。

【教学办法】

课堂教学与现场教学相结合。

名师荟萃:倾听名师教诲,感受榜样风采。物理学系拥有一支知识结构合理、治学严谨、思想活跃的学术队伍,其中国家高层次人才获选者13人。本次研学营在物理学系现有师资基础上,结合计算机科学与技术、人工智能、化学与生命资源学院等兄弟院系中的优质师资,并邀请人大附中知名教师李永乐共同打造一场关于理工学科的精品课程盛宴。部分主讲教师介绍如下:

卢仲毅:教授、博士生导师、物理学系系主任,研究方向:电子结构计算方法及其并行化算法,分子动力学模拟方法。 

程志海:教授、博士生导师,物理学系实验教学中心主任,研究方向:低维量子材料与器件、表界面物理以及先进扫描探针显微学等。

季威:教授博士生导师,北京市青年教学名师。研究方向:低维材料预测和器件物理,表面和界面上的物理、化学过程,低维材料新颖生长和剥离策略的实验和理论探索。 

张威:教授,博士生导师,研究方向:原子分子物理、量子信息与量子计算,超冷量子气体、囚禁离子等。

张芃:教授,博士生导师,长期从事量子光学、超冷原子气体理论研究。

范举:教授,博士生导师,研究方向:数据治理技术与系统、智能数据库系统等。

李永乐:人大附中知名物理教师。 

实验实践环节:本次学科营高度注重实验动手能力和创新能力培养,我们将依托现有的教育部重点实验室、北京市重点实验室、物理实验教学中心和科普基地开展丰富的实验实践活动,让学生沉浸式体悟科学创新的氛围和科技发展前沿。在实验中,学生们将亲手操作教学科研实验设备,参与设计性、研究性实验项目,通过实践锻炼,加深对理论知识的理解和应用和提升解决实际问题的能力。同时,我们也鼓励学生发挥创新思维,尝试新的实验方法和思路,以培养他们的创新意识和创新能力。

科研实验室将面向营员们开放参观,欢迎致力于投身物理学科前沿研究的同学们能在后续的学习中加入物理学系。

亦庄园/亦创高科创新科技园体验参观:园区集科技创新、成果转化、企业服务为一体的综合性园区,深入地了解科技产业的发展现状和未来趋势,感受科技创新氛围、培养科技兴趣,为学生们的未来学习和职业规划提供更多的启示。

【学习期限】

2024年7月21日-2024年7月27日。

【报名条件】

全国优秀青年学生(原则上应年满 15 周岁)、文理不限;品学兼优、热爱自然科学,具有研究性学习能力者。

特别说明:本项目与本硕博招生无关。


【报名手续及联系方式】

联 系 人:许老师

联系电话:010-62513851

E - mail:xuekeying@ruc.edu.cn

地    址:中国人民大学理工楼807室


【收费标准】

培训费用:10800元/人,包括学习期间用餐、教师授课、学习资料、实验探索、结业证书、照片、组织管理等费用(不含住宿费)。

住宿标准:统一预订中国人民大学校内酒店(宿舍)或周边正规酒店住宿,费用需自理,根据报名时间先后优先安排校内酒店(宿舍)。家住北京的营员可自行安排住宿。

用餐情况:学习期间,物理学系为学员办理餐卡,学生持餐卡可在学校各餐厅用餐。


【缴费方式】

(一)个人账户缴费:点击“中国人民大学终身学习服务平台”发布简章的缴费链接,通过学校电子收费系统缴费。

学员通过点击简章页面发布的“报名缴费”按钮,可直接打开“中国人民大学通用收费系统”中该课程班的对应收费页面,注册并填报个人身份信息和票据信息后,通过系统缴费。

郑重提醒:学员如果遇到招生人员以参加本课程班培训为由,要求学员缴纳任何公示培训费之外的费用,可向学校有关部门举报违规行为。举报电话:82507931。

(二)单位账户缴费:通过单位银行账户办理银行汇款缴费。

户 名:中国人民大学
开户行:中国工商银行北京紫竹院支行
账 号:0200 0076 0902 6400 244

特别说明:汇款时“收款人(单位)”一栏均只填“中国人民大学”六字,在“用途/摘要”栏里填上“物理系科学探索与创新实践营(第一期)课程XXX(学员姓名)培训费”。汇款后请将银行汇款凭单提交至物理系有关负责老师处确认。

【证书】

中国人民大学严格执行教育培训考核制度,参加全部教学环节并考核合格者,由主办方颁发中国人民大学学科营结业证书,证书中国人民大学官网可查。组织学生完成研究性学习报告,物理学系将根据结业营员表现组织评优。


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