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揭开材料科学的神秘面纱——《新材料与器件》实验班赴武汉理工大学研学
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2024-04-01
3月30日下午，华师一附中《新材料与器件》科技创新实验班受武汉理工大学邀请，由我校黄发享副校长与郑晓慧老师带队，“新材料与器件”实验班在美丽的南湖西畔开展验研学活动。在理工大老师和志愿者同学们的专业讲解和悉心引导下，同学们参观了汗青艺术馆、光纤中心实验室、新材所微纳结构研究中心以及纳米重点实验室，通过此次研学活动，同学们不仅增长了知识，还拓宽了视野，对科技的力量有了更深的认识和理解。
走近艺术瑰宝，涵养文化情操
在武汉理工大学林晓清老师的带领下，同学们从汗青艺术馆开启了研学之旅。一进入汗青艺术馆，同学们便被馆内琳琅满目的藏品深深吸引，馆内展示了从古代到现代的各类绘画作品，每一幅画都充满了生命力，仿佛能带我们穿越时空，与古人对话。民间工艺品则展现了中华文化的多元与包容，每一件都充满了地方特色和民族风情。此外，同学们还看到了一些瓷器表面呈现出冰裂的纹理，这些冰裂纹并非瑕疵，而是匠人们精心设计的艺术效果，它们如同冰花在瓷器上绽放，使得整个作品更加生动、独特。在众多的展品中，同学们特别被一组色泽淡雅的天青色的瓷器所吸引，林老师告诉我们，这便是歌词“天青色等烟雨”所描绘的青花瓷，汝窑青花瓷天青色对于烧制时的温度和湿度有着极高的要求，青瓷出炉的那一瞬必须是烟雨天，釉色才会渐变成梦幻般的天青色，因此雨过天晴的瓷器极为珍惜，每一件成功的作品都凝结了匠人们的心血与智慧。它们静静地陈列在展柜中，仿佛在诉说着古人的匠心独运和追求完美的精神。同学们不仅惊叹于匠人们的巧夺天工，也感受到了中华瓷器艺术的博大精深，对艺术品有了更加直观和深刻的认识，感受到了艺术的力量和中华文化的厚重。
揭秘光纤传感，探索智慧城市
本次研学活动的第二站，便是充满科技魅力的光纤中心实验室。实验室的两位博士热情地接待了同学们，并为同学们详细介绍了光纤技术的原理、发展历程以及在现代通信领域的重要应用。在讲解过程中，学生们聚精会神地聆听，不时提出自己的疑问和见解，实验室的专家们也耐心解答，用通俗易懂的语言将深奥的光纤知识讲解得生动有趣。学生们还在参观过程中了解到光纤技术在鄂州机场智慧高速解决方案中的应用，湖北交投科技公司联合姜德生院士团队，首次将光纤光栅阵列传感技术与智慧高速公路建设运维相融合的创新实践。通过光纤光栅阵列传感技术为高速公路植入“感知神经元”，使鄂州机场高速公路成为全球首条具备全时全域全天候“触觉+视觉+听觉”多重感知功能的新型智慧高速公路。学生们听得津津有味，对光纤技术在智慧高速解决方案中的应用表现出了极大的兴趣。此站研学活动让学生们对光纤技术有了更直观的了解，也激发了同学们对科技的兴趣和热情。
观察微纳结构，走进科学的微观世界
本次研学活动的第三站是武汉理工大学西院的新材所微纳结构研究中心。到达研究中心门口，吴劲松教授首先与学生进行了沟通，讲到衡量人的高度是米，然后讲到微米，纳米，皮米，埃米，到了埃米大概就到原子级别了，随后讲到可以看到原子的工具，吸引学生的兴趣。在研究员的带领下，学生们首先参观了双球差透射电子显微镜室，学生与讲解员一同交流，对于显微镜有了更深刻、深入的了解。随后，研究员带领学生参观了场发射透射电子显微镜。实验室内的精密仪器和先进的实验设备让他们眼前一亮。学生们围绕在科研人员的身边，聚精会神地观察，不时提出自己的疑问和想法。随后，研究员为学生讲解了晶体结构模型，包括二氧化硅、石墨、闪锌矿等模型。之后参观了聚焦离子/电子双束系统，了解了双束汇聚离子/电子纳米显微加工仪。最后，学生们来到了生物制药操作间。吴教授耐心地为同学们进行了介绍，并且细致的与同学进行了研讨。此站研学之旅不仅让学生们亲身感受到了科学的魅力，还让他们对微纳结构有了更深入的了解。为学生们打开了一扇通往科学微观世界的大门。相信在未来的日子里，他们会继续探索科学的奥秘，为科技创新贡献自己的力量。
研学之旅的最后一站是纳米重点实验室，这里不仅汇聚了前沿的纳米科技设备，还让学生们深刻体验到了科学的魅力与实践的乐趣。学生们在研究员的带领下，踏入了充满科技氛围的静电纺丝室。在这里，他们亲眼见证了微纳器件测试的精密仪器如何运作，仿佛置身于未来科技的奇妙世界，研究员的细致讲解让学生们明白了这些仪器在太阳能电池制作过程中的关键作用，以及如何通过模拟太阳光照射来测试其性能。在红外光的照射下，不同材料展现出的独特性能，让学生们感受到了科技的独立魅力。随后，学生们进入了充满化学气息的高温室，在这里，他们亲眼目睹了氢气、氮气等气体在特定温度下发生的化学反应，感受到了化学世界的神奇与魅力，测量不同温度的仪器精准地控制着实验过程，让学生们对科学的严谨性有了更深刻的认识。他们与研究员的互动也愈发积极，现场气氛热烈而融洽。紧接着，合成室中的众多仪器和药品让学生们大开眼界。离心机、磁力搅拌器、超声波清理机等设备的操作演示，让他们对实验室中的日常工作有了更直观的了解，通风橱的实际应用则让他们认识到了实验室安全的重要性，冰柜内储存的各种化学药品更是让他们感受到了科学的严谨与精细。其中，那台能够对材料表面元素进行精细分析的昂贵仪器XPS，无疑是此次研学之旅的一大亮点，其精准度和灵敏度让学生们叹为观止，他们纷纷围上前去仔细观察，对纳米科技的前景充满了期待。最后，在纳米线储能材料与器件研究组和扫描电镜室，学生们更是亲身感受到了科技的力量，扫描电镜下的纳米材料呈现出奇妙的形态和结构，让他们对微观世界充满了好奇与向往。
参观结束后，同学们积极完成了观后感。通过这次参观，同学们对武汉理工大学的学科底蕴有了更加深刻的认识，同时也为学生们打开了一扇通往科学殿堂的大门。他们不仅目睹了前沿的科技设备，更亲身参与到了科学的实践中，深刻体会到了科学的魅力与实践的乐趣，这将对他们未来的学习和成长产生深远的影响，激发他们不断探索科学的热情和勇气。
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