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物理科学与技术学院“聆听名师 格物穷理”

【来源:物理学院 | 发布日期:2014-11-05 | 作者:null 】     【选择字号:
为提升本科生教育教学更高层次的发展,深化本科生专业教学的内涵和深度,搭建本科生与教师沟通交流的平台,开拓本科生学术视野,激发学生学术热情和科研积极性,学院组织开展了2013年物理科学与技术学院本科生系列学术讲座工作,讲座全部面向榆中校区本科生,由学院教授、副教授参与讲授,涉及本科教学五个专业,每一位教师选定一个自己研究领域的课题,每周安排一位教师前往讲授。今年的工作,于3月21日起至今已圆满结束。一年来,我们共计开展了20场讲座,以灵活和开放的形式,与本科生分享了您的科研成果与智慧,我们对各位老师的辛苦劳动表示感谢!以下是对每场讲座的汇报总结。
一、活动前期准备
“聆听名师?格物穷理——本科生系列学术讲座”活动,由罗洪刚教授发起,于2013年3月春季开学后开始筹备,经罗院长与学院各位教师沟通,得到各位老师的支持和热情参与,邮件沟通时间后,确定了讲座的初步安排。
讲座活动确立后,经学生工作组商议,将活动正式命名为“聆听名师?格物穷理——物理学院本科生系列学术讲座”,并由学生工作组具体负责每一场讲座的具体事宜,包括联系老师、通知学生、制作宣传海报、报道、设备调试、后勤等。
讲座活动计划按照自由开放的学术沙龙活动的模式进行,有专门的活动场地(榆中校区贺兰堂B214教室),招聘专门的学生助理8名,并采取学生自愿参加的形式。
二、活动开展
“聆听名师 格物穷理”系列讲座于2013年3月21日开始,由罗洪刚教授做了第一场讲座,以下是每场讲座的基本情况。
1.“聆听名师 格物穷理”——物理学院本科生系列学术讲座第一讲
主讲人:罗洪刚 教授
时间:2013年3月21日
地点:贺兰堂B214
题目:单体与多体
讲座以单体问题、多体问题及举例,多体问题的特征和求解多体问题的挑战为提纲展开。罗洪刚从抽象的概念理论出发,以其渊博的学识和广阔的知识面,从自然界、社会生活等多个方面发掘事例,鼓励学生主动思考,引导学生们从生动的事例中体会单体、多体、关联等概念的实质。
讲座中,罗洪刚一直提倡并鼓励同学们交流。他指出兰州大学大部分学生都存在主动发言少,提问少的问题,正如他所说“问题没有对错之分”,“学习需要积累,学习很辛苦,学习也需要热情”。
罗洪刚还提到,本学期每周四下午,学院都会安排在岗的教授为学生们作专题讲座。讲座内容涉及各个方向,让学生们有机会接触前沿的物理成果,引导学生们主动思考,为学生和老师们的交流提供平台,有助于激发学生们的学习和科研兴趣。
2.“聆听名师 格物穷理”——物理学院本科生系列学术讲座第二讲
主讲人:王育华 教授
时间:2013年3月29日
地点:贺兰堂B214
题目:让荧光粉照亮未来的前程
在讲座中,王育华介绍了材料的分类,及其在科学研究领域和国家战略路线所处的重要地位。同时,他介绍了我国目前在科学技术方面,与国际上仍然有一定差距。因此,为适应国家战略需要并遵循科技发展规律,科技部、基金委等国家部委对材料科学尤其是新材料做出了专门的规划和部署。
王育华讲解了光功能材料荧光粉的关键原料稀土元素。稀土元素在化学元素周期表中的位置一般会单列一排,即镧系元素。镧系元素会由于其独特的微观结构尤其是电子结构而显现出某些奇异的性质。不同的元素具备不同的特性及应用领域,可以说是个个都是宝,简单的排列组合为科学技术以及工业生产提供了无限的可能。
最后,王育华重点介绍了发光材料研究进展情况及自己课题组正在研究的项目,主要介绍了高亮度真空紫外发光材料及长余辉发光材料、高亮度LED以及生物标志用荧光材料、极端条件下新材料的合成及表征等方面的研究工作。在此,他特别指出:科学研究,一定要做到“顶天立地”。“顶天”指理论水平一定要高,对重大科学技术问题要有理论创新;“立地”指科研成果一定要落到实处,要有用武之地,能够应用并造福人类。
讲座结束后,王育华接受了在场同学们的提问,欣然与同学们分享了研究过程中所总结的经验:总结国内外研究进展,找出关键核心科学技术问题,提出解决思路,确定研究内容、方案,实施并修正等。
3.“聆听名师 格物穷理”——物理学院本科生系列学术讲座第三讲
主讲人:刘翔 教授
时间:2013年4月4日
地点:贺兰堂B214
题目:解析BESIII国际实验合作组近期发现的带电的增长结构Zc(3900)
本次讲座的题目是“解析BESIII国际实验合作组近期发现的带电的增长结构Zc(3900)”。围绕题目,刘翔开篇提出了三个问题:为何大家如此关心BESIII这个新发现?BESIII的这个发现能够称作重大发现?BESIII国际合作组是个什么组织?在接下来两个多小时里,他围绕着这三个问题向同学们讲述了关于夸克的前沿科研探究,也给同学们讲述了自己所带领的科研小组在这个问题上的相关科研经历和取得的成果,分享了自己的科研经验和感受。最后,刘翔向同学们介绍自己所在的研究所,给同学们的科研学习道路送上了自己的祝福,结束了这场讲座。
4.“聆听名师 格物穷理”——物理学院本科生系列学术讲座第四讲
主讲人:薛德胜 教授
时间:2013年4月10日
地点:天山堂A502
题目:本科生如何寻找科研问题——单摆遐想
薛德胜以《本科生如何寻找科研问题——单摆遐想》为题,与同学一起分享了学术研究心得和方法。首先从课本基础出发,用单摆的求解问题向同学们阐述了如何寻找课本中的科研问题。他自己总结的单摆周期公式所求得的单摆周期与精确值非常接近,并且对于所有的摆角都适用;通过自己和其他人在这个问题上的研究,他告诉同学们探索课本上的公式也是科研过程,对于本科生而言,这种能在课本上挖掘科研信息的能力尤为重要。
接下来,薛德胜用暗盒系统——暗盒及盒中的弹簧和小球组成的系统为同学们引出了暗质量,用类比的方法介绍了电磁场中真空介电常数和真空磁导率正负的物理意义。他继续用单摆为例,向同学们说明了单摆在磁性材料的研究中给人们的启示,介绍了新型材料具有的性质。
最后,薛德胜谈到科研问题,要从自身出发,从教科书出发。从教材中找科研题目,需要把教材中的定义及前提条件打破,走出前提,然后再进行研究。并且强调,科研需要快速度——找到科研题目快,研究快,解决问题快,才能在学术上获得成就和认可,整个讲座过程轻松但却深刻,严肃又有幽默,让同学们受益匪浅。
5.“聆听名师 格物穷理”——物理学院本科生系列学术讲座第五讲
主讲人:彭应全 教授
时间:2013年4月18日
地点:贺兰堂B214
题目:有机半导体器件
彭应全围绕自己的研究方向,为同学们带来一场有关有机半导体器件的报道。随着信息社会的不断发展,单一功能的材料与器件越来越难以满足应用领域的各种需求,因此一批具有半导体特性的有机功能材料陆续被开发出来,就这些新型的有机半导体材料的性质和应用给同学们做了报道。其内容涵盖以下几个内容:有机太阳能电池、有机发光二极管、有机光敏二极有机场效应管与集成电路,有机光敏效应有机发光场效应管、有机激光器和有机材料合成。针对有机太阳能电池、OLED和有机光敏场效应管,他做了重点的介绍,让同学们从各个角度认识和学习了这些新型的半导体器件。
讲座最后,彭应全给同学们介绍了自己所在的微电子研究所的情况,和同学们分享了自己关于本科生就业和考验方面的意见,回答了同学们提出的有关问题。历时一个多小时的精彩讲座要同学们受益匪浅,不仅了解了新的科学知识,开拓了视野,还从另一方面激发了同学们对于探索科学知识的热情。
6.“聆听名师 格物穷理”—物理院本科生系列学术讲座第六讲
主讲人:刘玉孝 教授
时间:2013年4月25日
地点:贺兰堂B412
题目:爱因斯坦之梦——统一之路
刘玉孝的讲座从古人对天地宇宙的幻想开始讲起,用一幅规模宏大的图景来描绘整个物理学史和人类探索宇宙世界的过程,其中谈论到柏拉图,哥白尼,牛顿,爱因斯坦等科学巨人,他们在追求世界的统一理论道路上都作出了杰出的贡献。此外,他还给同学们讲述了这方面的前沿科研成果,包括超弦理论,也给同学们描述了多维的世界。“你感受到额外的维度了吗?” “给你十块钱,证明电和磁可以相互转换?”,他的语言轻松幽默,配合上生动有趣的PPT演示,常常引起同学们会心的欢笑。就在这样的氛围当中,刘玉孝和同学们深入浅出地探讨了宇宙的奥秘,一起走过人类探索自然奥妙追求科学本质的统一之路。
最后,刘玉孝用这样一句话结束了整场讲座:“如果你不往上爬,你永远以为自己处在二维世界。”,以此来鼓励同学去追求知识,探索真理。
7.聆听名师,格物穷理----物理院本科生系列学术讲座第七讲
 主讲人:贺德衍 教授
 时间:2013年5月8日
 地点:贺兰堂B214
 题目:下一代高性能锂离子电池电极材料
讲座伊始,贺德衍并没有直接进入讲座主题,而是说起了生活上的一些小事儿,谈及自己上学时的一些事情与现在的不同与相同,开场的诙谐幽默使得整场讲座分为极其活跃。关于此次讲座的内容,他从锂电池的应用,锂电池构造及原理,目前商用碳负极材料、过渡族金属氧化物负极材料以及研究思路向大家讲述。锂电池具有能量密度高、自放电率低、工作电压高、无记忆效应等优点。作为新型能源的锂电池已在多个方面投入应用,最常见的莫过于手机的锂电池。关于下一代的锂电池贺老师谈到:高能量密度、高功率密度、高安全度等特性。精彩的讲座,要同学们受益匪浅。
新型能源的开发与创造为我们的生活增添了方便与快捷。期待更多的新的能源能应用在现实生活中,并造福于人类。
 8.聆听名师 格物穷理—物理院本科生系列学术讲座第八讲
主讲人:黄亮 教授
时间:2013年5月9日
地点:贺兰堂B214
题目:从宏观统计物理到微观电子运动——理论物理浅谈
黄亮年轻睿智,戴着一副黑框眼睛,脸上总挂着微笑。同学们见到他后都感到非常亲切,在讲座开头,他为同学们介绍了自己所在的计算物理与复杂系统研究所。在接下来的两个小时内,黄亮分别给同学们讲了理论物理的两大问题:复杂系统和非线性动力学。他言语幽默,结合生活例子,给同学们介绍了复杂系统中的网络系统、涌现行为、社会系统、城市交通系统、系统生物学、传播模型、逾渗模型、级联失效模型等。在讲到城市交通时,黄亮给同学们展示了自己做的兰州市交通图,和同学们分享了自己的科研路上的趣事。讲到非线性动力学,他提到微机电系统和石墨烯等例子。整场讲座气氛融洽,同学们收获良多。
中午十二点,讲座结束了,同学们给送上了热烈的掌声,感谢这位年轻老师带来的精彩讲座。
9.聆听名师,格物穷理---本科生系列学术讲座第九讲
主讲人:秦勇 教授
时间:2013年5月13日
地点:贺兰堂B214
题目:弹性纳米电池
讲座伊始,同学们心生对秦勇老师无比的敬佩之情,在一片热烈的掌声中讲座正式开始。秦勇就弹性纳米电池的研究背景以及原理展开了精彩的讲解,用“实验照片”、“表征图”、“动态原理图”、“文献资料”等方式对“弹性纳米电池”进行了详细的介绍。弹性纳米电池利用纳米线拨动电极产生电势差,具备了足以供电的电压。并且介绍了如何生成可用的纳米线的方式,提出了将纳米电池安防在可折叠屏幕、衣服内的构想。最重要的是,纳米电池具有非接触充电的可能性,因此很可能成为心脏起搏器的有效电源。他的讲解有条有理,生动详细,同学们频频点头,掌声不断。
经过两个小时的演讲,秦勇对大三同学提出了殷切期望,希望他们能够留在母校,回报母校,并且讲了自己出国留学的经历以及自己需要感谢的良师益友。最后,同学们提出自己学习中的一些疑惑,秦勇认真细致地对同学们做了解答,并告诉同学们,只要是能够对知识活学活用,吃苦耐劳的同学,都有机会进入他的团队工作,成为他们小组的一员。
10.聆听名师,格物穷理--本科生系列学术讲座第十讲
主讲人:庞华 教授
时间:2013年5月23日
地点:贺兰堂B204
题目:Beyond Zero Resistance——Superconductivity
座讲以《Beyond Zero Resistance——Superconductivity》为题,庞华从超导体研究的历史、超导体的性质、超导体的应用、超导理论四个方面向同学们介绍了超导领域当今的研究现状,详细讲解自超导体发现以来的研究历程,并就其中的几个典型实验从原理及现象方面进行了透彻的分析。
当提到超导理论的时候,庞华特别强调了BCS理论,这是超导领域迄今为止最成功的理论体系,于1957年提出并于1972年获得诺贝尔物理学奖。虽然这一理论体系仍然存有缺陷,但不可否认的是,它为如今的超导材料的研究提供了强有力的理论支持。她说道,如果研究出了更为健全的超导理论体系,完全有可能凭此获得诺贝尔物理学奖,她同时希望同学们能够脚踏实地打好基础,努力提高自己的科研素养,为我们国家真正的第一个诺贝尔物理学奖努力奋斗。
本次讲座不仅增加了同学们的知识量,而且激发了大家对超导材料的兴趣,有的同学表示回去后将会更加深入的了解超导材料。
11.聆听名师,格物穷理--本科生系列学术讲座第十一讲
主讲人:彭勇 教授
时间:2013年5月30日
地点:贺兰堂B214
题目:兰州大学纳米操纵器制造与应用研究
彭勇利用PPT,给同学们介绍了自己最近的科研项目:纳米操纵器。为了给同学们介绍纳米的概念,他举了各种例子,介绍了纳米技术的发展历史。接下来,他向同学们展示了自己科研小组自行研发的纳米操纵器。包括纳米操纵器的设计、制造及系统集成。彭勇的纳米操纵器可以说是国内领先的技术产品,它能够在纳米级别的世界里进行各种操作,从而进行一些列纳米单位的研究,包括纳米单体操纵,单根纳米线电学测量,纳米电学焊接和检测,纳米传感器制备和应用测量等。他借助PPT给同学们看到清晰的图片和录制的短片,当同学们看到用纳米操纵器把纳米线拼成英文字母“NANO”的时候,都发出了由衷的赞叹。紧接着他又向同学们介绍了纳米操纵器在生物学上的应用,包括纳米颗粒合成,纳米药物合成等,再一次挑动起同学们浓厚的兴趣。
本次讲座内容新颖有趣,同学们听得津津有味,大大的丰富了同学们的眼界,提高了同学们的科研兴趣。
12.聆听名师 格物穷理---物理院本科生系列学术讲座第十二讲
主讲人:贾成龙 教授
时间:2013年6月6日
地点:榆中校区实验楼b214
来自兰州大学物理科学与技术学院磁学与磁性材料教育部重点实验室的贾成龙教授为我院本科生开展了一场专业学术讲座。
贾成龙此次讲座的主题为 Cosmology meets Condensed Matter,即“宇宙学遇到凝聚体”。由于此次讲座的内容看起来很深奥,因此他首先通过对宇宙演化中涉及的光速/时间同凝聚体中声速/温度进行类比,引入了基于凝聚态物理的宇宙学研究等概念,用简单易懂的语言完成了对大家基本概念的解释。之后,贾成龙趁热打铁,简单介绍了宇宙演化过程中相变和点-线-面等拓扑缺陷在凝聚体中的模拟,定量分析了Kibble-Zurek理论在多铁体系YMnO3 中的体现。讨论了磁单极子、电子电偶极矩、黑洞等基本物理性质在凝聚态物理框架下的理论研究和实验实现。
13.聆听名师 格物穷理--物理院本科生系列学术讲座第十三讲
主讲人:王建波 教授
时间:2013年6月13日
地点:贺兰堂B214
题目:磁性材料的巨磁阻抗(GMI)效应
此次讲座,王建波首先为同学们指破迷津,告诉同学们听讲座不要强求自己听懂全部,而是听学术讲座的思路,然后主动思考,这样才能给好的达到听讲座的目的。而后,他向同学们介绍了磁学与磁性材料教育部重点实验室,并希望同学们进入其中进行磁学研究。之后,讲座开始。他先描述背景,结合生活通过手机上的各个传感器,向同学们引入磁的概念,还就地震的问题进行了探讨,和同学们进行互动。然后,他就原理和应用等方面进行讲解,语言生动,通过一系列图片和图表向同学们细致的解说了磁性材料的巨磁阻抗效应。最后,王建波细致的回答了同学们提出的问题,并进一步说明了磁性材料巨磁阻抗效应的问题。
14.聆听名师 格物穷理--物理院本科生系列学术讲座第十四讲
主讲人:栗军帅 教授
时间:2013年6月20日
地点:贺兰堂B214
题目:光伏电池的昨天、今天和明天
栗军帅从光伏电池的历史,发展光伏电池的必要及其应用现状(中欧光伏反倾销案),光伏电池的原理等多方面展开了此次讲座。首先介绍了光伏发电的优势与必要性。主要优势在于节能环保二氧化碳排放量近于零。接着讲光伏发电目前国内外的形势。以及产能与装机量的关系。讲出了光伏发电目前遇到的瓶颈是由于发电成本高。成本在于硅晶片制备过程造价昂贵。之后介绍了目前一些光伏发电的研究成果,比如有机材料,KAs、以及多pn节材料。之后介绍他本人近期科研成果,为硅纳米线太阳能电板。优点在于可以可以节省制造光路控制的成本从而使发电总成本下降。其原理在于散射模型,之后还与波导模型与电杆模型做了比较。
15.聆听名师 格物穷理--物理院本科生系列学术讲座第十五讲
主讲人:李建功 教授
时间:2013年10月11日
地点:天山堂B603
题目: 纳米科技与我们的生活
此次讲座中,李建功首先举出大量生活中的例子来加以比较,让同学们能够能直观的理解纳米这一专业术语的概念。然后,他通过一系列图片向同学们细致的说明和讲解了纳米材料在自然界中的重要意义以及纳米技术在社会中的应用,原本晦涩深奥的学术理论在他生动的语言和精彩的讲解中变得清晰活络起来,同学们响起一阵又一阵掌声。对于纳米变速器、纳米机器人等纳米高科技的介绍,更是引起同学们阵阵惊叹,激发了大家对纳米材料的好奇与探索热情。最后,他特意留下时间与大家互相交流,同学们也都不肯错过这个机会,纷纷踊跃发言,大胆提问。对于每个问题他都耐心的做了解答,讲座最后在如雷般的掌声中圆满结束。
通过这次讲座,同学们不仅知晓了纳米科技研究的重要地位以及纳米材料在生活中的重要作用,更开拓了思维、激发对科研的强烈兴趣,可谓受益匪浅。
16.聆听名师 格物穷理--物理院本科生系列学术讲座第十六讲
主讲人:安钧鸿 教授
时间:2013年11月27日
地点:贺兰堂B214
题目:Introduction to quantum information
安钧鸿向在座的同学介绍了量子信息学的研究范畴及其物理原理和物理实现。他解释以量子信息学为基本组成部分的量子工程开辟了人类利用微观世界规律的新天地,如何对微观世界的量子效应进行精准的调控是其中最基本的环节。从最早人们用扫描隧道显微镜搬运单个原子(1986年诺贝尔奖)到今天利用光与单原子/离子的相互作用操控微观粒子(2012年诺贝尔奖),标志着人们对微观世界量子调控的手段日益多样化与精准化,从而开辟了量子信息学迅猛发展的物理基础。
17.聆听名师 格物穷理--物理院本科生系列学术讲座第十七讲
主讲人:高美珍 教授
时间:2013年10月25日
地点:贺兰堂B214
题目:透镜及其光学原理
高美珍开场就说,不要看那表面上很简单平淡的简历,奋斗的过程是需要付出很多努力的。2007年10月,在德国哈根大学获数学与信息系博士学位的高美珍选择了回归兰大母校,将研究方向主要锁定为电池与能源材料、新型光电薄膜、磁性纳米颗粒及其包覆材料体系、以及金属薄膜磁电性能。
为了更切合新生的知识层面,她首先以眼睛为例引出透镜及其光学原理,然后援引透镜改进所带来的科学家们在众多科学领域,如细胞学、医药学、仪器研发、材料加工与应用等等,所取得的重大突破。丰富的史料、广博的知识,不仅拓宽了我们的视野和眼界,也激起了我们对科学的期望与热情。
高美珍的平易近人和对材料科学的执着追求在讲座中展现的淋漓尽致,一点一滴串联起来,无不让大家感到深深的震撼,兰大物理人的科研精神在她身上得到了极致的体现。而我们,也终将继承这种品格,在未来的道路上不断求索、不断前进。
光学显微镜迈向电子显微镜,意味着科学由细胞学迈向了分子学。展望未来,当我们迈出讲座,迈向实践,真正的蜕变才刚刚开始。以她的教诲作结:“大学学的只是基础,经验还需在工作实战中积累。唯有不断的努力方能换取更大的成功。”
18.聆听名师 格物穷理--物理院本科生系列学术讲座第十八讲
主讲人:刘青芳 教授
时间:2013年10月29日
地点:贺兰堂B214
题目:如何降低磁化强度反转的临界电流密度和反转时间
本次讲座中,刘青芳主要向大家讲述了利用微磁学模拟研究微波场辅助情况下,在纳米柱状的隧道结中如何降低磁化强度反转的临界电流密度和反转时间,同时研究微波磁场的的形式对磁化反转临界电流密度、时间、反转机制的影响。她从巨磁电阻效应(GMR)入手、为同学们循序渐进的讲解了自旋转移矩效应(STT)等一些原理的发现及其应用,让同学们对物理学有了更深刻的认识。许多同学在报告会结束后还不断地向她咨询各种问题,将自己不明白或者还有些疑问的地方及时的解决。她耐心的一一为同学们做出了解答,圆满的结束了本次讲座。
通过这次讲座,同学们深刻的认识到了物理学的深奥与神秘。本次讲座同时也激发了同学们学习物理的激情。
 19.聆听名师 格物穷理--物理院本科生系列学术讲座第十九讲
 主讲人:刘肃 教授
 时间:2013年11月13日
 地点:贺兰堂B214
 题目:辉煌的半导体工业
面对我们物理科学与技术学院大一的微电子学专业新生,他生动形象地讲述了辉煌的半导体工业并以此影射到微电子专业,将半导体工业发展的轮廓栩栩如生地呈现出来。其中,不仅课件图文并茂,还有深入人心的穿插讲解。体现出高深的专业修养和对讲座的精心准备。他丰富精彩的讲座不仅开拓了我们的视野,也激发了我们对微电专业的热情,更明确了同学们未来发展的方向。
在回顾半导体工业发展历史的过程中,也是在展望未来,为未来的开拓进取做好铺垫。前进的步伐不会停滞,刘肃的一言一行,为同学们树立了榜样。老师们的辛辛教诲,还有隐藏在背后的伟大人格与科研历程,永远值得我们铭记于心。这是种灌溉滋养,这也是种鞭策,所以,就像他所说的那样:“奋发吧,不可枉为兰大物理人!”
20.聆听名师 格物穷理--物理院本科生系列学术讲座第二十讲
主讲人:冯博学 教授
时间:2013年11月20日
地点:贺兰堂B204
题目:电致变色材料
原本透明的材料,施以一个电压后竟然变成了蓝色,撤去电压又恢复到透明,神奇的现象瞬间吸引了同学们的注意力,由此冯博学开始此次讲座——电致变色现象。电致变色现象,即为导体在常态下呈现出一种颜色,而施以电压激发电流后,导体即可呈现另一种不同的颜色,撤去电压即恢复原色。
他从电致变色现象的原理讲起,运用简洁易懂的语言深入浅出地分析了复杂的电学知识。他告诉同学们,“生活中常见的现象背后往往有着令人惊叹的原理,我们要有一双会发现的眼睛,学会在普通中寻找不普通,在平常中发觉不平常。而如果想研究明白这背后的道理,我们还需要一颗沉稳的心,能够呆得住、坐得稳,不慌不忙,这样才能慢慢接近真相、接近我们想要知道的东西。”