杭城重高开建创新实验室,中科院来助阵

20.04.2016  16:40
  上周日,几位中国科学院的大咖在杭州学军中学西溪校区露面,同时惊动了教育圈和学术圈。这些重量级来宾,是“973”纳米项目首席科学家曹则贤(中科院物理研究所研究员),“国家杰青”获得者袁增强(中科院生物物理所研究员)、宋卫国(中科院化学所研究员),和中科院百人计划入选者林晓(中国科学院大学物理学院教授)。
  大咖们坦言,吸引他们到此的,是学军中学紫金港校区筹建中的创新实验室,以及有创新拔尖人才潜质的高中生们。
  钱报记者了解到,今年9月将正式投入使用的学军中学紫金港校区,教学楼、行政楼、住宿楼。目前都已经装修好了,五一期间开放样板区。新校区与原西溪校区实施一体化办学,一套班子,一支队伍,两校区的师资彻底打通,当然也包括各学科的竞赛教练们。学校还预备在新校区打造一批创新实验室。“因为未来科学家的培养,离不开实验室,这是创新人才的培养基地。”学军中学校长陈萍解释说。
  对这批创新实验室,学军中学老师们的初步构想是,分成物理、化学、生物、天文和机器人五大区域。以后在物理区块,高中生们可以戴上最潮的VR眼镜,体验最新的虚拟现实投影技术;用扫描隧道显微镜(STM)揭开纳米材料的神秘面纱;还能在风洞实验室,模拟高速物体在飞行过程中受到的阻力状况,感受下钢铁侠飞得那么快,会受到多大空气阻力。
  在化学区块,高中生们可以接触到最前沿的化学材料,像自修复高分子材料,能模仿生物体损伤愈合的原理,自行发现裂纹并通过一定机理自行愈合。又比如,能存储信息的记忆玻璃、神奇的气凝胶等等。
  在生物区块,高中生们能亲手制作会发光的植物,将能合成各种颜色荧光素的基因通过转基因手段,导入植物的受精卵,受精卵发育成的植株,每个细胞内都含有荧光素基因,像电影《阿凡达》里的那种。此外,还有能看到细胞生长过程的活细胞工作站。
  在天文区块,高中生可以用太阳色球望远镜,进行太阳色球的研究,了解它的性质;也可以用射电望远镜,从另一个角度了解宇宙,并让观测不再受到天气等影响,获取大量数据,便于探索宇宙间的规律。
  在机器人区块,高中生们能找到无人驾驶汽车需要的所有传感器,了解他们的功能,研究相关的人工智能的算法,并加以应用,创造属于自己的无人驾驶小车。这里还将有激光雕刻、3D打印机、铣钻床等各种机械加工设备,以及丰富的检测仪器和电子配件库,帮助高中生实现从设计到制造的所有环节,打造个性化机器人,就像电影《星球大战》里BB-8。
  ……
  当然,要打造一间高大上的创新实验室,光有这些实验器材还远远不够,还需要有最顶尖的导师和相关的课程。
  中科院和国科大的教授们,正是学军中学为创新实验室物色的最顶尖的导师和课程设计者。他们头一回来到学军中学,就为创新实验室建设提出了不少可行性建议。
  专家们一致认为,搞科学研究,实验器材很重要,但在中学实验室,比这更重要的是学校的理念。“中学建实验室的关键,是让学生有动手的机会,学会各种基本的实验操作,从而开阔科学眼界。学军中学的老师们能有这样的意识,很好。”曹则贤说。
  他还举了个反面例子,他曾面试一位想成为计算机专家的学生,居然连计算机CPU上的二极管和三极管都分不清楚,就是因为很少进实验室,没见过这些。
  曹则贤等专家建议,未来在创新实验室开展活动,可分三步走:一是让高中生们学会做实验。检验教学成果,就是经过实验室训练后,看学生手熟不熟,像烙铁会不会用等等。二是逐步懂得实验的意义,这是科研的一个重要环节,对推动科学进步起关键作用,并通过实验理解物理学、化学等学科。第三,是让高中生们自己干点事,这就是创新。
  专家们还给这所学校的高中生们郑重承诺:“说实话,我们对学科竞赛不在行,因为这和科学研究是两回事,而且你们也有了非常专业的教练。但是你们只要对物理、化学等学科感兴趣,对实验室感兴趣,可随时找我们,我们愿意提供个性化辅导。要是学校实验室器材不够,也欢迎你们来我们的实验室里做实验。