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【学在武大】大一就进实验室

2016年03月31日 18:47:25 来源: whu.edu.cn 作者: 字号:TT

记者:肖珊 通讯员:李宁

知乎上有个化学班的“大神”匿名答道:小班教学,教得更深,更有效率,考试更难,实验课也和普通班有一些区别。区别到底在哪儿,听听他们怎么说。

陆文心:从研讨到探究

弘毅化学班大体上采用了“研讨-探究”的教学模式,即在基础课教学的基础上,增加了相应的研讨课和自主探究实验课程。

研讨课程通过较为自由的教与学的方式,提升了我们独立学习与思考的能力,在平时基础课学习基础上,强化了我们对科学问题的理解;自主探究实验课程的开设,则进一步为综合能力的锻炼提供了平台,帮助我们日后更好地适应科研的工作节奏。

大一大二,研讨课虽然一定程度上增加了课程压力,但在另一方面却夯实了理论基础,并锻炼了综合能力。工欲善其事,必先利其器。由研讨课打下的坚实基础,在随后的独立探究实验中不可或缺。

众所周知,化学是一门以实验为基础的学科。若想在大学乃至今后走上科研道路探寻化学世界的奥妙,实验是一项必备技能。幸运的是,弘毅班提供了得天独厚的实验资源,使我们在尽心学好基础理论课的同时,能适时进入实验室,锻炼动手能力,培养科研兴趣,训练科研基本技能。

化学与分子科学学院拥有雄厚的师资力量。而丰富的科学研究方向、学术氛围浓厚的各大实验室,便是体现之一。初入大学,我们总听到一个词“进实验室”,它是指自行选择感兴趣的研究方向——方向可以很宽泛——随后与相应的课题组导师联系,开始业余科研。

在课题组,我们与同组的硕士生、博士生一起探讨诸多问题,会有师兄师姐带着使用专业的实验设备,也可以了解到该领域最前沿的内容。

在化学班的学习过程中,我逐渐发现自己对有机化学领域情有独钟,于是2014年初加入了张绪穆教授的课题组,开始从事不对称氢化方面的研究。张老师的课题组总体来说致力于发展手性配体工具箱、建立高效的手性催化方法,以实现一些药物中间体的高效绿色合成。在接近两年的业余科研期间,我在师兄的带领下逐渐规范化了实验操作,也学到了很多实验技巧,更完善了自己的理论框架,并与师兄合作,以第二作者的身份发表了一篇SCI论文。

贺佳怡:与“大牛”面谈

进入实验室进行业余科研学习,源于大一下学期《分析化学》这门专业课。

当时的任课老师是黄卫华教授。讲完基础知识后,他提到了自己的研究方向——超微电极用于细胞胞吐过程的研究,2006年发表在JACS(美国化学会志)上,并且入选了美国经典的分析化学教科书。我对这种新型的电化学传感器产生了兴趣,觉得这种新型的微型电极在生命过程的检测方面很有应用前景,于是和黄老师及师兄师姐交流后,大一暑假进入了实验室。

业余科研和平时基础课的学习有很大不同。因为科研是对人类还未发现的过程或物质的探索,很多仪器都是基础实验上没有接触过的,需要跟着师兄师姐学习操作,实验步骤的设计也需要阅读相关英文文献,以此了解前沿研究方向并开拓思路。

一整个暑假,我都泡在实验室,进行超微电极的制作和研究。我发现,最后电镜图呈现出来的精妙传感器,实际制作起来没有那么简单。从玻璃管的拉制,到碳纤维的刻蚀以及最后的穿管密封,都是在显微镜下操作,常常是花费两天准备了二十几根电极,最后成功的只有几根。

但随着操作越来越熟练,成功率逐渐提高,花费的时间也越来越短。看着自己做出来的传感器拍出美丽的电镜,心中满满是成就感。

在实验室进行业余科研,也给了我更多同“大牛”交流的机会。教授常常会请一些合作的国外教授或者自己的导师来实验室进行汇报和指导,我便有机会和他们面对面交流请教。

余维来:魅惑的自行科研

弘毅班的特色之一,在于即使没有加入教授的课题组,也有条件自行开展科学研究。大三下学期会开设相关的课程,配备专用的实验室与实验设备。与业余科研相比,这样的科研方式更加自由,拥有更广阔的发展空间。

从去年开始,我和同班的李帅同学一起,就钒氧化物的水热合成及其电化学性能进行了独立的探索研究。

一开始,我们颇为乐观,首先根据相关的文献设计了一套独特的实验方案,并设想如果加紧实验进度,很快就可得到想要的结果。

然而实验的进程并不顺利,第一步就没有得到理想结果,随之失败成了家常便饭。尽管如此,我们并不气馁,不断变化条件进行实验。对不理想实验结果的思考,使我们产生了越来越多的想法,甚至同时展开了几个不同的方向作尝试。

伴随着越来越多的尝试,我们手上囤积了大量样品。便学着合理规划,在特定时间对每个样品进行相应表征,而在其他的时间段内进行样品合成制备实验。生活节奏就这样被实验进程的齿轮所带动了。尽管大部分独立尝试的结果都不尽如人意,但我们却逐渐满足于这样充实的研究生活。

终于,其中一个尝试收到了出乎意料的结果:二氧化钒晶体在一个经典的水热反应体系中连续生长了七天,突破了类似文献报道的时长。经过进一步研究,我们发现了一些新的实验结果。这些结果既让我们困惑,又让我们着迷。经过反复探索与讨论,我们很快将这一新的发现整理成完整的研究论文,将其投稿到了对应的SCI期刊。

这一过程在增加实验经历的同时,也深化了我对科学的理解:有时,播下一颗未知的种子,说不定就能收获新的发现。

(“爱在弘毅班”系列报道)

http://newspaper.whu.edu.cn/paper/

(稿件来源:武汉大学报1389期3版 编辑:杨欣欣)

[责任编辑:刘宇宏]

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