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【2024毕业季】“试验田”里的“成长经”

——走近中南大学首届“强基计划”毕业生

来源:大学生通讯社 点击次数:次 发布时间:2024年06月19日 作者:张贝 赵云逸 叶子欣 李曜宇 易嘉新

2020年起,教育部在36所高校开展基础学科招生改革试点。中南大学作为试点高校之一,在数学与应用数学、应用物理学、应用化学、生物科学等四个专业,开辟出基础学科拔尖创新人才选拔培养的“试验田”。

四年过去,首批“强基计划”学生结束本科学业,进入升学转段新阶段。四年来,一个个“好苗子”如何在“试验田”里拔节育穗?一起来听首届“强基计划”毕业生的“成长经”。

专业热土里燃旺热爱“火苗”

“强基计划”在选拔时就锁定了对基础学科有志向、有兴趣、有天赋的学生。学校在制定本科阶段培养方案时,既想方设法呵护学生的学科兴趣,还让他们在更系统地学习、更深入地钻研中,把热爱变为专业。

“对我而言,学物理是一种探索世界本质的方式。”中学时,物理就一直是毛鸣震的“心头好”。进入应用物理T2001班后,随着系统性、高难度知识的不断输入,他逐渐感到此前接触到的只是物理的“皮毛”。在课程设置上,许多课程不只有理论知识的密集灌输,更注重引导与启发。毛鸣震很喜欢的《费曼物理讨论课》就是如此。课堂围绕着一个个具体物理问题展开,自主表达、深度交流是主旋律;期末考核也无需计算填答,丈量学习成效的标尺则是一份承载着思考的学习心得。此外,物理学院单独安排的物理实验课、实验室常设的独立工位,让毛鸣震更加自由地在广阔物理世界探寻感兴趣的问题。“物理确实还是很难、很深奥的,但这让我更想去学它了。”

培养学生自主深度学习的能力,是“强基计划”的培养目标之一。在强基班,老师会格外注重引导学生开展高效自学。“吴恋老师的讨论课,带领我们共读一本书,把各个章节和内容分配给不同同学,每个人自学一部分后再讲给大家听。”参与讨论后,应用数学T2001班的何锦镒很快发现,第一次阅读和学习时,只有自己一步一步推导和证明、一步步把书啃下来,才会弄清困难点到底在哪里,进而把知识学通。在自学的过程中,何锦镒越来越得其趣。在抽象代数课上学到群、环知识后,更多的探索欲被激发出来,于是他又额外自学了域、模和伽罗瓦理论,还自行阅读了G.B.弗兰德教授的《实分析》,边读边将英文原著中的性质与定理按自己的思路整理成了115页的中文笔记。对他来说,纯粹的热爱面前,埋头钻研艰涩知识的困难也是一种幸福。“幸福”的同时,何锦镒也收获了第四届全球阿里巴巴数学竞赛入围决赛奖、第五届全国大学生数学竞赛网络挑战赛一等奖(全国第五名)等荣誉。

何锦镒的数学笔记

小班授课,使得强基班学生享受了四年和同学“挤”在一间教室里上专业课的特别体验。“顶配”的师资,带领着好学的小集体率先向学科前沿领域探索。“数统院为我们开设了《高等复分析》《代数拓扑》《算子代数》等特色课程,还安排了很多优秀的老师授课。”应数T2001班的代延杰介绍道,老师常常在一堂课里讲完三四张A4纸的手稿讲义,写满三四面黑板的板书。课上,黑板一遍遍清空、写上新内容,擦去的知识一点点注入到学生脑中。课后,老师布置的思考题则成为全班共同的“谈资”,大家三五成群地展开讨论,不分时间地点。课上一起听、课外结伴做课题,这次讨论的伙伴,可能就是下次课题的搭子。共学、竞学的良好氛围在小集体里愈发浓厚。四年间,应数T2001班60%以上的同学在省级以上数学竞赛中获奖。

应数T2001班合影

一路成长一路灯

学业、科研、学科竞赛、社会实践、创新创业活动……进入大学,等待学生的是丰富多样的成才路径,同时,也伴随着成长的迷茫。在“强基计划”中,学校为每位同学配备了学业导师、科研导师等,让学生在中南求学的所有关键节点、每条分岔路上,都有引路灯照亮。

在生物科学T2001班的方宇康看来,这四年的每一步成长,都有导师们的陪伴和见证。大一的他进入马昌杯教授课题组,在老师指导下熟悉实验流程、掌握文献阅读方法,还学会了新型核酸及纳米荧光探针高灵敏性检测蛋白活性的原理和方法,并参与相关文献实验原理和结果的撰写。大二,出于对人类疾病致病或易感基因的鉴定及相关研究的兴趣,他跟随学业导师项荣教授学习,并在老师指导下开始在国家级及省级大创、基础医学创新论坛科研设计大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等赛事中训练创新思维、学术素养和科研能力。到了大三,依托医学遗传学研究中心的科研平台,方宇康与同学组建团队代表学校参加国际基因工程机器大赛(iGEM)。在历时近一年的备赛中,作为队长的他在李家大教授的指导下,真正体验了一个科研项目从孕育到成型再到落地的全过程,并最终斩获大赛银奖。

iGEM大赛期间方宇康(三排右三)与团队成员合影

经过一系列探索,大四时的方宇康坚定将人类遗传性疾病的致病/易感基因定位、克隆和功能机制研究作为研究方向,并目标明确地选定了直博的科研导师。在导师指导下,他不仅完成了本科毕业设计并获评优秀,也对后续的科研计划有了清晰的定位和准备。导师们多方位的培土夯基,让方宇康前方的科研之路日渐清晰,前行的脚步愈发坚定。

基于导师制,强基班的学生有机会早早跟随导师进入课题组进行科研见习,在研究团队内接触到更多专业性、针对性的指导。团队内的每一位科研人员都是可以取经的对象。

“‘神仙’课题组是我的快乐源泉!”生科T2001班的瞿诗怡大二就进入了课题组。由于专业课程比较多,她只能抽零散时间去实验室学习。实验室,面对她这样一个经常需要求助的“菜鸟”,师兄师姐们热情细致的指导让她很快爱上了科研的感觉。“师姐会给我讲各类仪器和试剂的使用方法,叮嘱我安全注意事项;师兄会耐心讲解实验原理、实验步骤,教我如何利用各种平台查找资料开展深度学习。平时大家也会经常互相请教实验中的问题,分享自己在某一个实验上的心得体会。”在师兄师姐的帮带下,她很快掌握了文献检索、实验设计、数据分析等基础技能。对她来说,了解和参与师兄师姐们的课题过程,既能够拓展学术视野,又是自己独立进行科研探索的“实战”预演。

瞿诗怡正在实验室试着进行分子克隆实验

在科研训练中,自由探索科学的边界

探索本硕博衔接的长周期培养模式,是“强基计划”的鲜明特点。对强基班的学生来说,拿到直博入场券并非目的,更重要的是能够接受体系化、链条式的科研训练。本科阶段就接触科研前沿拓宽视野,培养基本能力与学术规范,这让他们的科研起步更早也更稳健。

“对于化学专业的学生来说,科研训练是必经之路。我们通过科研训练学会如何提问、如何策划实验以及如何将基础知识应用到实践中去。”应用化学T2001班的丁涵睿介绍道,“低年级阶段,学院安排了分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验等基础实验课程,让我们接触各种实验仪器、掌握多项实验技能。我们还通过专题学习系统性地了解无机化学、有机化学领域相关大实验的操作过程及相关知识。低年级打下的实验基础让我顺利在大三时进入导师课题组协助师兄师姐开展实验工作。这又为我后续的毕设以及研究生阶段的科研积累了成果。”大三时,丁涵睿就锁定未来的研究方向——钠离子电池聚阴离子正极材料的研究,并发表了论文《利用碳点增强多阴离子正极界面动力学和热力学以实现超快速充电钠离子电池》。目前,他正在围绕相关研究开展实验验证。

丁涵睿正在做实验

按照培养方案,强基班的学生在本科阶段就可提前进入实验室开展相关研究。学校向同学们开放了各类科研平台,以便大家自由地进行科研探索。

大一开始,应物T2001班的牛昌就进入到王辉教授的课题组学习。课堂之外的时间,他就坐在老师办公室分配的工位上,一边加紧学习专业课,一边寻找自己的科研兴趣点。在实验室,他学会使用学校高性能计算公共服务平台和课题组服务器进行计算模拟。借助高水平科研平台提供的资源,牛昌探索科研的触角越探越深。“站在‘岸’上看的时候常会有眼高手低的情况,真正投入时间上手操作才能发现具体的困难点。借助科研平台解决每一个困难的过程,都可以让一个好想法不断产生意外的收获。”在本科阶段,他将固态制冷技术研究作为好想法的源头,并且持续发力。今年3月,导师带领他在自然指数期刊《Applied Physics Letters》上连续发表5篇学术论文。他是其中两篇文章的第一作者(含共同),并参与论文三篇。

牛昌正在使用高性能计算公共服务平台

如今,中南大学首届“强基计划”学生的“转段”工作已经结束。顺利通过“转段”的同学们即将步入更具挑战的科研阶段,广阔的基础学科田野正等待他们去勤耕深作。

(一审:唐潇珺 二审:邓皓迪 三审:王建湘)


图说中南

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