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ZJUI学院暑期实验室实习项目小记

2017-09-09

这个暑假,ZJUI学院新大二的学生们经历了一次非常难得的实验室实习项目。几乎所有的学生都参加了这个项目:三到五人为一组,每个组被分配到玉泉校区(相关专业)的一个实验室进行为期一到三周的实习,负责的老师都是各大实验室的教授,并且都有学霸级别的学长学姐带领课题。

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为什么说这次的实习项目十分难得?首先,因为此次的项目是由ZJUI学院的院长李尔平教授组织的,为了拓宽我们的知识面,也为了给我们未来的研究方向提供一些参考,李院长特意找了玉泉校区若干个实验室来供我们进行学习和研究,同时提早体验一下研究生的生活。院长亲自为新大二的学生安排实验室,这个是大学中鲜有的。第二,很多同学都是大三大四才会去实验室实习,而我们作为海宁校区的第一届学生,刚入学第二年就有机会参加此类项目,可以说是无比幸运了。

整个项目有两个部分,第一个部分是参观实验室。笔者所在的是李院长负责的小组,有幸参观了6个玉泉校区信电系的实验室——3D多媒体信息系统与芯片实验室、机器视觉与导航实验室、数据科学与工程研究中心、ISEE高频高速电子实验室、微纳加工超净室、视频与图像处理实验室,这些实验室或与工业民用有关,或与未来技术突破有关,实验室高大而神秘,像科技电影里的画面,仿佛人类以其智慧突破自然阻碍进行发明创造的辉煌历史跃然眼前,震撼人心。

在笔者参观的六个实验室中,微纳加工超净室最令笔者印象深刻,笔者所在小组的四位组员穿上超净服进入超净室,超净室中的两位学姐除了眼睛之外全部包在超净服中,带领我们的教授向我们介绍了实验室对于产品精度的要求极其高,容不得灰尘,更容不得一丝马虎。

参观过几个研究前沿领域的实验室后,接下来的第二个部分则是做课题。每个小组由结对的学长学姐安排课题内容和分配任务,并且要求在规定的时间内做好。就如同参观的实验室名称让人眼花缭乱一样,课题的内容也是五花八门——安卓手机Wi-Fi模块的研究、石墨烯材料的研究、编写安卓程序控制小车等等,甚至还有近年来非常火热的人工智能相关课题的研究。每个课题都是围绕这些领域的知识,确定一个适合我们大一学生上手的方向,进行理论学习和实践操作。

比方说笔者所在的由李尔平院长负责的“纳米射频实验室”,就有三位准研究生带领我们做微带线相关的课题,主要是对其阻抗特性的研究,经过ADS仿真系统模拟和矢量网络分析仪的实际操作,我们学习到了关于微带线阻抗特性的一些知识:一般是复阻抗,即由电阻和电抗构成阻抗,用ADS仿真时设置电阻为零,则在微带线长度为信号的半波长的情况下,是微带线的匹配状态。结合理论,我们利用矢量网络分析仪对四条微带线进行了测量,并通过史密斯圆图和折线图的结果确定了微带线的状态,从而加深了对概念的理解和对仪器使用的熟练程度。由于微带线知识对我们而言非常陌生,因此整个过程中我们翻阅了如《电磁学》、《线性代数》等许多我们在大一没有接触到的教材资料,才对其有了初步的了解。


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完成课题后,我们还向李院长以及三位学长学姐做了实验室实习的报告,展示了自己在这三周内学到的关于微带线的内容,也分享了自己的学习生活体会。比方说参观实验室的感想、对学长学姐耐心解答我们问题的感激,甚至对玉泉校区食堂饭菜种类之多的赞叹……李院长在听完报告后,也对我们能通过自主学习和请教前辈来学习到这些新颖的知识表示赞扬,也期望我们能够多多了解研究生的生活,以作为未来发展规划的参考。我们组四位同学都觉得这次实习收获很多,不仅学到了专业知识,也结识了相关专业的学长学姐,增进了同学间的感情。

此次实习我们组四位同学都收获颇丰,其他组的同学自然也不例外:

林子博:

两个星期的实验室学习时光,说长也长,说短也短,很幸运能够在张教授与华师兄的指导下,接触了可以说是时下计算机最火的领域,人工智能。尽管受限于专业知识的匮乏,我们学习的都只是些皮毛,但对我和刘柯而言,依然是打开了新世界的大门。我们将铭记这段时光,在此再次感谢张宏纲教授与华郁秀师兄。


孙锦涛:

我们小组的课题为量子计算,偏向于理论化。在赵教授陈教授的指导下,经过二十天的学习,我们了解了量子计算这门新兴学科的潜力以及科研现状,了解了其基本原理,同时也深刻地认识到我们基础理论的不足。高等线性代数、量子力学、概率论等等均超出了我们目前的知识范畴。因此只有提高自学能力,充分利用时间,才能跟上科技的前沿。

吴西航:

作为一个大一学生,能有幸进入马皓教授的实验室实习十天,可以说感到万分荣幸。我们的小课题是无线充电,而我们接到的,除了这个课题名字以外,就是一些教授提供的文献。我和另外两位同学,顿时感到局促,就好像踏入了未知的森林,不知该何去何从。而这,正如马教授所说,才是我们这次体验多要学的最重要的东西。这便是探究能力。在一无所知或知之甚少的情况下,如何切入问题,寻找方向,提出合理猜想并证明之,这种科学探究的思想,可以说让我们受益匪浅。

因此,在曹鹏举学长的帮助下,我们渐渐度过了迷茫,从最初的电脑拟合到着手搭建实体模型,其间我们不仅掌握了简单的电焊知识,更扣开了无线充电这块神奇领域的大门。在最后一天展示报告之前,我们突然发现还有好多问题可以解决,也是第一次体会到那种探究的热情。尽管这份热情可能微不足道,我们还是很欣喜,试想那些伟大的科学家,哪个又不是被这种热情所鼓舞,最终寻得黑暗中的一点光明。

金鑫:

通过这次在玉泉为期三个礼拜的实验室实习。我们实验小组不能说意义非凡,但也小有收获。首先我们对于实验室有了基础的概念,其次我们了解了一个研究生所具有的自学能力和探索精神。在实验室里,导师不会像在课堂教育一样给予习题而是一个开放的命题,这个命题并非只有唯一解,而研究的实际意义往往是在研究该命题的过程中发现小问题的解决方案。这就要求我们拥有极高的批判精神和广泛的知识背景。为满足后者,就需要我们养成高效的自学能力。在实验室中,闻道有先后,术业有专攻,没有一个人能具备所有知识。所以我们在实验过程中常常利用专业书籍自学。

由此可见,我们需要在接下来的本科学习中多培养这两种能力,在接下来的学习之中打下坚实的基础。


 整个暑期实习项目下来,同学们对于自己的专业有了更加明确的认识,对于实验室生活有一个更为全面的认知,对于自我的生涯规划有了一个更长远的想法。荀子曰:“以近知远,一以知万,以微知明。“学长学姐的昨天好似我们的今天,学长学姐的故事让我们知道我们的路要怎么走,短短的二十来天会让我们更好的过好长长的四年。


作者:李禾源

修改:陈浩楠

图片:吴西航、马涵之、陈一帆

邢家琦、李禾源、陈浩楠