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活動(dòng)詳情
仿生智能柔性新材料的制備和應用
?教育部在《全日制普通高級中學(xué)課程計劃(試驗修訂稿）》中指出“綜合實(shí)踐活動(dòng)是國家規定的必修課，包括研究性學(xué)習、勞動(dòng)技術(shù)教育、社區服務(wù)、社會(huì )實(shí)踐四部分內容?！币延卸嗨咝Ｔ谧灾髡猩?jiǎn)章中明確表示選拔“積極參加創(chuàng )新性研究工作或研究性學(xué)習并取得一定成果的優(yōu)秀高中畢業(yè)生”，“研究性學(xué)習”能力及有社會(huì )實(shí)踐經(jīng)歷的證明已成為綜合評價(jià)、自主招生等招生方式中一項重要的依據，且在新高考改革中也更具優(yōu)勢。
為了對當代青少年進(jìn)行前沿科研知識的學(xué)習和科研思維的訓練，清大紫育協(xié)調多方資源為廣大中學(xué)生提供進(jìn)入國家重點(diǎn)實(shí)驗室的寶貴機會(huì )，舉辦中學(xué)生科學(xué)研究能力培養計劃專(zhuān)項營(yíng)，提供給廣大中學(xué)生進(jìn)入知名高校重點(diǎn)實(shí)驗室的學(xué)習的寶貴機會(huì )，中學(xué)生將在高校教授的親自指導下進(jìn)行探究性課題研究。
北京航空航天大學(xué)（簡(jiǎn)稱(chēng)北航）成立于1952年，由當時(shí)的清華大學(xué)、北洋大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、四川大學(xué)等八所院校的航空系合并組建，是新中國第一所航空航天高等學(xué)府，現隸屬于工業(yè)和信息化部。學(xué)校以國家重大戰略需求為先導，強化基礎性、前瞻性和戰略高技術(shù)研究，打造頂級創(chuàng )新平臺和一流科研團隊，近年來(lái)，多項高水平基礎研究成果誕生，在仿生界面、熱電材料、量子測量等領(lǐng)域初步實(shí)現了引領(lǐng)科學(xué)前沿。本次活動(dòng)，北京航空航天大學(xué)為了響應我國科學(xué)普及，尖優(yōu)人才培養的理念，將本校優(yōu)勢學(xué)科中的科研課題作為本次研學(xué)活動(dòng)的大方向，希望中學(xué)生能夠通過(guò)研學(xué)活動(dòng)的參與接觸前沿科研知識，提升中學(xué)生科研探索的思維與能力，激發(fā)中學(xué)生對科學(xué)探索的熱愛(ài)與追求。
- 組織單位
清大紫育（北京）教育科技股份有限公司，是一家專(zhuān)注于中學(xué)創(chuàng )新人才培養，助力大學(xué)創(chuàng )新人才選拔，為學(xué)生提供新高考、綜合評價(jià)、自主招生的升學(xué)規劃與服務(wù)的高科技教育企業(yè)。依托多年成功開(kāi)展競賽等活動(dòng)的經(jīng)驗，清大紫育與中國科學(xué)院、科研機構、重點(diǎn)高校等展開(kāi)深入合作，不斷研發(fā)青少年研學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，為優(yōu)秀高中學(xué)子搭建接觸高端科研平臺的橋梁，幫助學(xué)生進(jìn)行前沿課題研究與實(shí)踐，助力學(xué)生為名校升學(xué)積累高含金量的背景證明，目前已成功開(kāi)展人工智能、大數據、計算機、生物等領(lǐng)域研究活動(dòng)，并持續增加信息、能源、交通、農業(yè)、航空航天、管理、經(jīng)濟、人文類(lèi)等研究課題供學(xué)生自主選擇。
承辦單位：中科領(lǐng)創(chuàng )（北京）文化科技有限公司
中科領(lǐng)創(chuàng )（北京）文化科技有限公司是中國科學(xué)院行政管理局科學(xué)文化傳播板塊中重要執行機構之一，依托中國科學(xué)院豐富的科技資源，以服務(wù)科技文化、教育發(fā)展、資源利用為目標，以落實(shí)國家加強青少年素質(zhì)教育的號召，培養青少年科學(xué)探索意識、激發(fā)自我學(xué)習興趣、提升創(chuàng )新精神、提高科學(xué)素養為己任，公司整合中國科學(xué)院相關(guān)研究所、科普場(chǎng)館、野外臺站、科普專(zhuān)家等資源，結合自身現有的教育、研學(xué)各相關(guān)部門(mén)合作關(guān)系努力打造科學(xué)實(shí)踐教育品牌，實(shí)現科學(xué)知識創(chuàng )新運用的理想，踐行中國科學(xué)院科普推廣的理念。
協(xié)辦單位：北京航空航天大學(xué)
北京航空航天大學(xué)（簡(jiǎn)稱(chēng)北航）成立于1952年，由當時(shí)的清華大學(xué)、北洋大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、四川大學(xué)等八所院校的航空系合并組建，是新中國第一所航空航天高等學(xué)府，現隸屬于工業(yè)和信息化部。建校以來(lái)，北航一直是國家重點(diǎn)建設的高校，是全國第一批16所重點(diǎn)高校之一，也是80年代恢復學(xué)位制度后全國第一批設立研究生院的22所高校之一，首批進(jìn)入“211工程”，2001年進(jìn)入“985工程”，2013年入選首批“2011計劃”國家協(xié)同創(chuàng )新中心，2017年入選國家“雙一流”建設高校名單。學(xué)校第十六次黨員代表大會(huì )提出以建設扎根中國大地的世界一流大學(xué)為發(fā)展愿景目標。
- 活動(dòng)宗旨
- 報名人群
B：參加過(guò)全國性創(chuàng )新類(lèi)、科技類(lèi)、學(xué)科類(lèi)競賽獲獎學(xué)生優(yōu)先；
C：對科研項目和相關(guān)領(lǐng)域具有濃厚興趣的優(yōu)秀中學(xué)生；
D: 計劃參加新高考、綜合評價(jià)和自主招生的優(yōu)秀中學(xué)生；
E: 計劃申請國外名校留學(xué)儲備背景材料的優(yōu)秀高中生；
F: 希望深入參與科研項目并感受科研魅力的優(yōu)秀中學(xué)生；
- 活動(dòng)優(yōu)勢
促進(jìn)學(xué)科交叉融合培養素質(zhì)人才選拔；
鎖定科學(xué)前沿課題打造優(yōu)質(zhì)精品課程；
引導學(xué)生走出課堂結合現狀付諸實(shí)踐；
名校教授親自帶領(lǐng)完成專(zhuān)業(yè)科研實(shí)驗；
激發(fā)學(xué)生探究熱情提升科學(xué)創(chuàng )新思維；
進(jìn)入名校重點(diǎn)實(shí)驗室提升創(chuàng )新科研力；
北航重要科研課題激發(fā)學(xué)生潛能興趣；
國內知名高校近距離接觸及實(shí)地考察；
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激發(fā)學(xué)生探究熱情提升科學(xué)創(chuàng )新思維；
進(jìn)入名校重點(diǎn)實(shí)驗室提升創(chuàng )新科研力；
北航重要科研課題激發(fā)學(xué)生潛能興趣；
國內知名高校近距離接觸及實(shí)地考察；
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- 師資介紹
北京航空航天大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授，中組部青年千人計劃入選者，迄今為止，已在Nature, Nat. Rev. Mater., Nat. Mater.，Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater. 等國際知名期刊上發(fā)表SCI收錄論文60余篇，總引用3000余次，其中SCI他引2000余次。先后在國內外學(xué)術(shù)會(huì )議上作大會(huì )特邀、邀請報告及分組報告等共計20余次。主持或參加國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等科研項目10多項。
齊教授：博士生導師，北京航空航天大學(xué)化學(xué)學(xué)院副教授。
2009年博士畢業(yè)于中國科學(xué)院化學(xué)研究所。2009年-2018年在美因茨大學(xué)物理系從事博士后研究。入選北京航空航天大學(xué)卓越百人計劃。研究工作主要發(fā)表在Macromolecules，soft matter，Adv. Fun. Mater.等相關(guān)雜志。
趙教授：碩士生導師，北京航空航天大學(xué)化學(xué)學(xué)院副教授。
2010年博士畢業(yè)于中國科學(xué)院化學(xué)研究所。曾在日本、美國等知名高校及研究所項目交流。以第一及通訊作者在A(yíng)dv. Funct. Mater.、ACS Nano、ACS Appl. Mater. Interfaces 等雜志發(fā)表論文14篇，總引用400余次。
王教授：北京航空航天大學(xué)化學(xué)學(xué)院副教授。
主要從事納米復合材料和石墨烯基復合材料的設計制備與吸波、電磁屏蔽及儲能等性能研究獲得了重要的成果，部分結果正在申請專(zhuān)利并進(jìn)入中試階段。目前以第一作者和通訊發(fā)表文章40篇，影響因子大于3的文章30篇，其中高被引用論文一共有3篇，目前H因子18。
- 課程介紹
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課程背景
導電柔性材料，是結合了水凝膠與導電高分子的一種新型材料，由于其便攜及可穿戴特性，可作為柔性傳感器件在個(gè)性化健康監測、人體運動(dòng)檢測等領(lǐng)域廣泛應用。一方面具備了水凝膠材料良好的生物相容性、優(yōu)異的柔性和可拉伸性等機械性能，另一方面，由于其添加了導電高分子，賦予了其優(yōu)異的導電性能。
導電高分子是由具有共扼π鍵的高分子經(jīng)化學(xué)或電化學(xué)“摻雜”使其由絕緣體轉變?yōu)閷w的一類(lèi)高分子材料。具有密度小、易加工、導電性好等特性，并可通過(guò)多種方法填充到水凝膠基體中，使其在制備導電水凝膠領(lǐng)域具有非常廣闊的應用前景。
通過(guò)課程學(xué)習，學(xué)生可親自參與到導電高分子材料的設計中，并親手制備柔性傳感材料，同時(shí)，學(xué)生可通過(guò)簡(jiǎn)單的拉伸實(shí)驗或者穿戴實(shí)驗，驗證所合成的導電高分子基水凝膠的機械性能與導電性能之間的關(guān)系，進(jìn)一步探索應用領(lǐng)域。通過(guò)材料的設計、制備及應用的實(shí)踐活動(dòng)，培養學(xué)生們對科研的興趣，了解科學(xué)研究的思路及方法。
課程內容
- 參加實(shí)驗室安全培訓
- 學(xué)習水凝膠基礎知識，學(xué)習相關(guān)實(shí)驗基礎操作
- 參與導電高分子基水凝膠的制備，了解其特性
- 了解導電高分子基水凝膠的各種性能評價(jià)
- 學(xué)習制備導電高分子基水凝膠
- 掌握導電高分子基水凝膠作為傳感單元的柔性傳感器的原理和方法
- 學(xué)習用拉伸、壓縮等機械力手段驗證其水凝膠導電性能
- 學(xué)會(huì )用上述柔性傳感器件監測身體各部位的運動(dòng)
- 形成規范的課題報告及PPT，完成研究性學(xué)習答辯
通過(guò)上述學(xué)習，每個(gè)學(xué)生學(xué)習相關(guān)的材料的制備方法，多種專(zhuān)業(yè)儀器的原理和實(shí)驗操作，并對材料進(jìn)行簡(jiǎn)單的性能評價(jià)及實(shí)際應用演示，深入了解柔性電子技術(shù)的發(fā)展、應用和未來(lái)趨勢。為讓學(xué)生們更好地了解科學(xué)研究的過(guò)程，我們還將帶領(lǐng)學(xué)生參觀(guān)化學(xué)實(shí)驗室以及分析測試中心。了解化學(xué)實(shí)驗室的基礎設施、實(shí)驗需要的基本裝置，以及檢測分析所需要的一些大型儀器設備。
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課程所需基礎及適合領(lǐng)域：
| 所需學(xué)科基礎 |
側重科目：化學(xué) 普通科目：物理、生物 |
| 適合專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域 |
學(xué)科門(mén)類(lèi)：理學(xué) 化學(xué)類(lèi)、數學(xué)類(lèi)、物理學(xué)類(lèi)、生物科學(xué)類(lèi) 學(xué)科門(mén)類(lèi)： 工學(xué) 材料類(lèi)、環(huán)境科學(xué)與工程類(lèi)、生物醫學(xué)工程類(lèi)、機械類(lèi)、儀器類(lèi)、化工與制藥類(lèi)、農業(yè)工程類(lèi)、食品科學(xué)與工程類(lèi)、安全科學(xué)與工程類(lèi)、生物工程類(lèi) |
專(zhuān)項營(yíng)二：具有仿生結構的太陽(yáng)能凈水器制備及研究
課程背景
水污染是指污染物進(jìn)入水體，引起水質(zhì)惡化，使水的使用價(jià)值降低的現象。水污染現象一般表現為：水中污染物的數量超過(guò)了水體自?xún)裟芰?；污染物數量達到破壞水的原有用途的程度；污染物含量超過(guò)了水中該物質(zhì)的本底值，影響了水的用途。
太陽(yáng)能蒸餾法，就是蒸餾時(shí)利用太陽(yáng)的輻射，直接使污染水蒸發(fā)的工藝。太陽(yáng)熱能在蒸餾過(guò)程的應用，最重要的是在海水淡化方面。蒸餾過(guò)程基本上是把鹽水汽化，使溶解了的鹽類(lèi)留在溶液中，然后使水蒸汽凝結而得到淡水。太陽(yáng)能蒸餾裝置可以不消耗常規能源，并且結構簡(jiǎn)單、操作容易，對環(huán)境無(wú)任何污染。為人類(lèi)創(chuàng )造了一種新的生活形態(tài)，使社會(huì )及人類(lèi)進(jìn)入一個(gè)節約能源減少污染的時(shí)代。
仿生結構在集水領(lǐng)域已經(jīng)有廣泛的應用，比如模仿仙人掌的針刺結構、沙漠甲蟲(chóng)的甲殼上的凸起、豬籠草陣列溝槽等已經(jīng)制備出各種新型的集水裝置。將仿生結構與太陽(yáng)能蒸餾法相結合，制備出利用清潔能源進(jìn)行水處理的裝置，是本課程的特色。
通過(guò)課程學(xué)習，學(xué)生可通過(guò)親自參與仿生結構水凝膠的制備，以及太陽(yáng)能蒸餾凈水裝置的搭建，了解如何設計出一種便攜式太陽(yáng)能蒸餾器，了解仿生結構在集水及水滴定向輸運過(guò)程中的奧秘，進(jìn)而掌握科學(xué)研究的整體思路，培養對科學(xué)研究的熱愛(ài)。同時(shí)，學(xué)生還可對3D打印技術(shù)進(jìn)行深度學(xué)習與研究。
課程內容
- 親手制備具有仿生微結構水凝膠，并研究其表征方法
- 實(shí)驗室安全培訓
- 學(xué)習課題相關(guān)實(shí)驗基本操作技能培訓和課題背景基礎知識
- 親手制備具有仿生微結構水凝膠，并研究其表征方法
- 學(xué)習使用3D打印技術(shù)制備汲水材料，了解其中的原理
- 學(xué)習利用汲水原理搭建太陽(yáng)能凈水器
- 研究所搭建的太陽(yáng)能凈水器的效果
- 形成規范的課題報告及PPT，完成研究性學(xué)習答辯
為讓學(xué)生們更好地了解科學(xué)研究的過(guò)程，我們還將帶領(lǐng)學(xué)生參觀(guān)化學(xué)實(shí)驗室以及分析測試中心。了解化學(xué)實(shí)驗室的基礎設施、實(shí)驗需要的基本裝置，以及檢測分析所需要的一些大型儀器設備。通過(guò)動(dòng)手完成相關(guān)材料的制備，并對材料進(jìn)行簡(jiǎn)單的性能評價(jià)，深入了解1-2種環(huán)境污染控制技術(shù)的應用。
課程所需基礎及適合領(lǐng)域：
| 所需學(xué)科基礎 |
側重科目：化學(xué) 普通科目：物理、生物 |
| 適合專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域 |
學(xué)科門(mén)類(lèi)：理學(xué) 化學(xué)類(lèi)、數學(xué)類(lèi)、物理學(xué)類(lèi)、生物科學(xué)類(lèi) 學(xué)科門(mén)類(lèi)： 工學(xué) 材料類(lèi)、環(huán)境科學(xué)與工程類(lèi)、生物醫學(xué)工程類(lèi)、機械類(lèi)、儀器類(lèi)、化工與制藥類(lèi)、農業(yè)工程類(lèi)、安全科學(xué)與工程類(lèi)、生物工程類(lèi) |
- 行程安排
| 時(shí)間 | 活動(dòng)環(huán)節 | 活動(dòng)內容 |
| DAY1 | 上午 | 報到 |
| 下午 |
專(zhuān)題講座：做好生涯規劃? 成就理想人生 專(zhuān)題講座：解讀新高考形勢下的高中升學(xué)之路 |
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| 晚上 | 破冰活動(dòng) | |
| DAY2 | 上午 |
開(kāi)營(yíng)儀式 專(zhuān)家講座：仿生智能材料的知識及課程講解 營(yíng)員分組及重點(diǎn)實(shí)驗室及博物館參觀(guān) |
| 下午 |
課題專(zhuān)家帶領(lǐng)參觀(guān)科研實(shí)驗室并對實(shí)驗室安全進(jìn)行講解 課題專(zhuān)家對背景知識進(jìn)行介紹，并對具體實(shí)驗細節進(jìn)行講授 專(zhuān)家及助教指導學(xué)生對實(shí)驗原材料及試劑進(jìn)行準備 |
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| 晚上 | 實(shí)驗設計前的相關(guān)準備工作 | |
| DAY3 | 上午 |
課題專(zhuān)家組指導學(xué)生學(xué)習實(shí)驗原理 課題專(zhuān)家組指導學(xué)生準備實(shí)驗試劑及材料 |
| 中午 | 午餐 | |
| 下午 |
學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行科研實(shí)驗 學(xué)生實(shí)驗過(guò)程中接受專(zhuān)家教授階段性查問(wèn)考核 |
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| 晚上 | 總結問(wèn)題專(zhuān)家答疑 | |
| DAY4 | 上午 |
專(zhuān)家指導學(xué)生實(shí)操科研實(shí)驗后續步驟 課程專(zhuān)家組布置研究報告選題 學(xué)生開(kāi)始撰寫(xiě)課題研究報告 |
| 下午 |
在專(zhuān)家及助教的指導下撰寫(xiě)課題研究報告及答辯PPT 專(zhuān)家及學(xué)生交流實(shí)驗課題內容 |
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| 晚上 | 導師指導 學(xué)生撰寫(xiě)完成研究報告及PPT | |
| DAY5 | 上午 |
學(xué)生獲得答辯資格名單公布 學(xué)生進(jìn)入答辯環(huán)節 課題組進(jìn)行答辯評審及評獎 |
| 下午 |
主持人總結本次研學(xué)營(yíng)的整體情況 研究性學(xué)習成果頒獎 營(yíng)員發(fā)表感言 播放學(xué)員營(yíng)中電子相冊 閉營(yíng)儀式及頒獎儀式 離營(yíng) |
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注：
- 參營(yíng)的學(xué)生有機會(huì )與海外留學(xué)生面對面交流。
- 課程安排將根據實(shí)際情況進(jìn)行適度調整，具體以開(kāi)營(yíng)安排為準。
- 學(xué)習收獲
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- 參營(yíng)學(xué)生可獲得官方有效蓋章的科研實(shí)踐、綜合評定及答辯資質(zhì)證明，表現優(yōu)異的學(xué)生可獲得帶有知名高校教授的親筆簽名獲獎證書(shū)，以上資料可作為綜合評價(jià)、自主招生初審申請材料及亮點(diǎn)打造。
- 自愿參加公益活動(dòng)，增強學(xué)生社會(huì )責任感，同時(shí)獲得基金會(huì )頒發(fā)的公益證書(shū)。
- 學(xué)員在專(zhuān)家的指導下完成研究報告，優(yōu)秀學(xué)員的研究報告可進(jìn)行進(jìn)一步提煉參與國家青少年科技創(chuàng )新大賽。
- 陽(yáng)光高考網(wǎng)報名“綜合信息”-“高中期間參與的社會(huì )活動(dòng)”一欄可填寫(xiě)：高中階段參與的科學(xué)研究、文學(xué)創(chuàng )作、創(chuàng )新設計、學(xué)習實(shí)踐等情況中也同樣適用。
- 不僅鍛煉學(xué)生的理性思維和批判質(zhì)疑精神，還能讓學(xué)生不畏困難，有堅持不懈的探索精神；大膽嘗試，積極尋求有效的問(wèn)題解決方法等。
- 北京航空航天大學(xué)前沿科學(xué)課題的研學(xué)實(shí)踐經(jīng)歷對學(xué)生認識未來(lái)大學(xué)科研環(huán)境及工作世界有著(zhù)極大的啟發(fā)性幫助。
- 知名高校前沿課題科研經(jīng)歷將是申請海外留學(xué)的有利助力之一。
- 報名相關(guān)
- 報名條件：
- 學(xué)業(yè)成績(jì)優(yōu)異，需提供高中階段學(xué)科成績(jì)及獲獎情況：各科成績(jì)（高一上下期末、高二上下期末、高三上下期末）班級排名、年級排名（由學(xué)?；蛟合到虅?wù)管理部門(mén)蓋章）
- 高中階段參加的競賽名稱(chēng)及獲獎情況證明材料
- 高中階段參加的社會(huì )實(shí)踐或公益活動(dòng)情況證明材料
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注：以上資料需要發(fā)送至郵箱yanxueying@unisedu.com，郵件命名格式為：【報名】專(zhuān)項營(yíng)名稱(chēng)+學(xué)生姓名+年級，由相關(guān)老師審核。
報名人數：限招40人，招滿(mǎn)為止。
開(kāi)營(yíng)時(shí)間：2020年1月
截止報名：2019年12月31日
開(kāi)營(yíng)地點(diǎn)：北京（北京航空航天大學(xué)）
聽(tīng)說(shuō)，打賞我的人最后都找到了真愛(ài)。
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