为打造高品质本科生学术交流平台,构建全链条式创新教育体系,激发师生学术热情并全面提升师生研究与实践创新能力,浙江大学党委学工部、创新创业学院与本科生院教务处面向“启真问学”创新平台学员开展专项科研项目申报工作,经过综合评审,2025年共立项国创项目15项,创新项目30项。ZJUI2024级电气工程及其自动化专业本科生赵鸿硕、ZJUI2024级机械工程专业本科生李杨、张诗涵团队申报的“⾯向材料热性能⾼通量筛选的驱动声⼦能带预测研究”项目,成功在本期“启真问学”创新平台立项国创项目,并将在“启真问学”创新平台导师ZJUI副教授王伟烈老师的指导下开展研究工作。
声子能带计算是理解研究材料热学性质的关键步骤,但传统密度泛函理论等方法存在计算效率低、资源消耗大的局限性,难以适⽤于复杂体系或⾼通量筛选。为解决这⼀问题,赵鸿硕、李杨、张诗涵组成的团队提出利⽤扩散模型技术预测声⼦能带结构,以进一步降低声⼦能带预测的计算成本,减少对超算资源的依赖,来加速热学功能材料的研发周期。这是扩散模型首次被引⼊声⼦能带研究,对推动材料⾼通量筛选和⼯业应⽤具有重要价值。
自大一入学伊始,来自不同专业的该项目团队成员便展现出对科研实践的浓厚兴趣。在获悉浙江大学推出"启真问学"创新平台后,他们怀着探索的热情提交了报名申请。经过严格选拔,团队成功入选由“启真问学”创新平台导师ZJUI学院副教授王伟烈老师指导的课题组。团队成员充分发挥计算机科学与机械工程等领域的交叉学科优势,创新性地整合多学科理论与方法,系统性地开展了面向材料热性能高通量筛选的驱动声子能带预测研究。凭借扎实的研究基础与创新性研究方法,团队成功在浙江大学“启真问学”创新平台立项国创项目。

▲赵鸿硕、李杨和张诗涵参加答辩评审会
作为大一新生,赵鸿硕团队坦言他们在开展这个项⽬的过程中遇到了不少挑战。“⾸先是对专业知识的理解不⾜ ,由于项⽬涉及材料物理、固体物理等多个领域,很多概念对我们来说都是全新的。”为突破这一瓶颈,赵鸿硕团队采取了系统化的学习策略。团队成员不仅研读专业教材和前沿论文,还充分利用线上课程资源进行自主学习。他们建立了定期研讨机制,通过组内深入交流和思维碰撞不断深化理解,有效巩固了所学新知识。
在技术攻关过程中,赵鸿硕在模型架构选择、大规模数据库构建以及超参数优化等方面都遇到了经验不足的困境,项目一度很难进行下去。幸运的是,赵鸿硕团队得到了王伟烈老师及其博士生李宇晨、黄恺琳的悉心指导。“导师团队不仅在专业领域为我们答疑解惑,更以开放包容的态度鼓励我们勇于创新。特别值得一提的是,他们还专门为项目调配了高性能计算服务器,为项目开展提供了坚实的算力保障。从选题论证到方案设计,从实验调试到结果分析,导师团队始终给予耐心细致的指导。即便是基础性问题,他们也会认真倾听、深入浅出地讲解。”这样细致温暖的指导方式极大地增强了赵鸿硕团队的专业实力和信心。最终通过反复的实验优化和迭代,他们不仅成功攻克了技术难题,更在编程实践和算法理解方面取得了长足进步。
“此次参与国创项目是一次难得的成长机遇。在将计算机技术应用于材料科学研究的实践中,我们不仅系统掌握了学习研究的流程,更真切体会到学科交叉的创新魅力。通过文献调研、实验设计、数据分析等环节的锤炼,我们培养了严谨的科研思维,尤其学会了从失败中汲取经验、优化方案的宝贵能力。”
此外,他们还特别感谢ZJUI提供的国际化工程交叉教育平台、跨学科培养方案以及丰富的科研实践机会。这种系统化的实践体验与多学科探索机会,不仅可以帮助学生早日明确未来学习方向,还为他们持续获得探索动力提供坚实的平台支持。
作为团队指导老师,王伟烈老师对他们的成功立项并不意外,他表示:“赵鸿硕团队在课题研究中展现了突出的学习与实践能力。团队不仅系统学习了声子物理学的理论基础,更结合计算机技术进行跨学科研究,体现出扎实的专业素养和创新能力。这种将专业知识、跨学科研究能力与高效团队协作相结合的研究模式,充分展现了团队优秀的综合能力和成长潜力。”
ZJUI一贯重视理论与实践结合,通过课程模式、活动竞赛、实习实践等多重方式对学生主动学习和创新探究能力进行重点培养。从理论到实践,从统一任务到开放式设计目标,从课程作业到科研创新训练,学生基于问题的探究能力和团队合作能力逐渐形成,并在各类学科竞赛和科研学术平台大显身手。
浙江大学 “启真问学”创新平台自2022年11月启动,围绕学术科研拔尖创新人才培养目标,旨在弘扬“尊德性、道问学”的传统美德,从专业院系学者中选拔创新导师,从本科生中选拔学员,结合科研兴趣,师生双向选择,选定后以“问学小组”为单位开展个性化的长周期培养。