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“教研交融”——工程科学学院《实验力学与技术(固体)》课程实践(北京有色金属研究总院怀柔基地现场教学活动)

  • 张瑜婧
  • 日期:2023-10-23
  • 2806

        2023年10月17日下午13:30,在授课老师李战华研究员和谢季佳高工的带领下,29名23级学生乘坐大巴前往北京有色金属研究总院怀柔基地国合通用测试评价认证股份公司(国合通测)。历经20分钟旅程,班车抵达有色院怀柔园区(图一)。老师与同学们就受到东道主国合通测马通达副总经理和张芳老师的热烈欢迎,开启今日的参观之旅(图二)。

图一 抵达园区

图二 国合通测领导与授课老师同学们会面

        进入国合通测8号楼大门,首先映入眼帘的就是具有浓厚科研历史背景的超高压扫描电子显微镜,国合通测马总从该设备的建设使用历史出发,系统地介绍了有色院分析测试中心的发展与国合通测的创建历程(图三)。作为央企,有研集团响应党和国家科研要面向国民经济主战场的号召,成立了国合通测,担当起规划国家新材料测试评价平台的任务,为提高我国材料力学性能测量表征质量、水平,完善并提出我国的材料试验标准体系做出了贡献。

图三 超高压扫描电镜与中心简介

        随后在两位老师的带领下,同学们先后参观了断裂疲劳实验室、应力腐蚀、高温腐蚀、表面检测等实验室,同学们对涉及固体材料试验的方法、设备有了一个全面系统的认识。

        在参观过程中,同学们与老师也进行了充分的互动。结合课程内所学知识,李老师向同学们以及疲劳实验室工作人员提出关于“不确定度”的问题,工作人员对在课堂上困惑同学们的问题给出自己的答案,结合最新研究进展,让同学们对不确定度的概念有了进一步的理解(图四)。

图四 老师同学们与工作人员交流探讨“不确定度”问题

          在应力腐蚀实验室,大家对试件腐蚀环境如何维持以及测量具体细节提出疑问。在马总以及现场工作人员的解释下,同学们了解到实验构建细节以及科研面对的工程应用场景(图五)。

图五 应力腐蚀实验装置介绍

          在参观动态杨氏模量实验室时,李老师考虑课程内仅讲授过静态杨氏模量,希望了解动态杨氏模量的测试方法,现场工作人员详细解释,同学们学到了课本之外的新知识(图六)。

图六 学习动态杨氏模量概念

        此后,老师同学们还参观了粉体物理性能测试、氧氮氢分析等化学成分检测、X射线光电子能谱仪和原子力显微镜以及规模化测试高温蠕变实验室,收获满满(图七、八)。整个参观实习,同学们提问踊跃,国合通测的老师解答专业细致,时间过得很快。在分别之际,全体同学和老师们合影留念,期待未来再相聚!

图七 微纳检测实验室现场讲解(左)使用的仪器(右)

图八 在高温蠕变实验室

        在欢声笑语中今日参观之旅宣告结束。经过今日的参观,希望每位同学都能开眼界长见识,将课堂所学结合实际,将来把论文写到祖国大地上,服务国家也成就自我。

图九 集体合照

        通过这次怀柔实验基地的参观,很多同学都有了自己的感悟:

        孟祥雨同学说:“马总给我们介绍了国家新材料测试评价平台,身处那台超高压电子显微镜前,我深刻感受到国家的发展也是离我们那么近,国家的发展需求就是我们努力的方向。参观中给我印象最深的就是测材料的冲击韧度的实验,在课本上理论几句话就可以讲完的事情,拿到现实中操作起来也是细节重重困难多多,并且几乎每个实验室都有研究人员正在认真操作,由此想到每个材料的性能的得出都不是轻松容易的,有了这些测评结果做保障才能更高效的利用和开发材料。我觉得我们这一代青年是有责任的,既然选择了科研路,就应该有科研精神,不管在实验室检测材料还是在课堂教书,我们应该传承前人的优点,砥砺前行。”

        莫文强同学说:“实验室参观让我明白了实验的乐趣就在于能够自己动手,能将理论和实践结合起来,让自己的才能发挥到极致。实验室对于我们这些研一的学生来说充满了向往,我很希望自己能够有机会处于试验室之中,亲身来体验实验室的乐趣,感受实验室的学习环境,和学习实验室的知识来提高自己的动手能力。让我们更好的把握自己,重视自己,使自己能够取得更好的成绩。做一个对社会有大用处的人。总的来说,这次实验室参观让我更加深刻的了解了科研和实验的重要性,也让我更加坚定自己以为国家服务而科研的决心。最后,再次感谢此次参观,我受益匪浅。”

        梁超凡同学说:“虽然在有色金属研究总院参观时长仅仅4个小时,却给我带来了不少震撼和收获。关于参观对于一个科研萌新的震撼,首先是震撼于有色金属研究总院作为企业型单位能够达到的大规模设备同时工作的场面,也震撼于有研院在多个学科交叉领域都有在研项目的能力,同时还震撼于科研一线工作者专注、谦逊且保有求知欲这些难能可贵的品质。而震撼之余更多的是收获。在参观的第一站——高周、低周疲劳实验室中,我们也得到了实验室工作人员对“力学实验数据处理中A类、B类不确定度的计算方法”的解答,即A类不确定度由大于10次的平行实验中的数据取得(破坏性试验本身无法做到重复试验,只能选取同一批次实验材料在同样坏境、条件下实验结果进行A类不确定度的计算);十字拉伸仪器、测量动态杨氏模量、扭转疲劳实验等仪器和测量内容都让我耳目一新;在参观海水腐蚀实验室时,实验室研究人员介绍用铜试样做一次实验的周期长达90天,这也说明做科研要坐得住冷板凳。因为课程需要,有幸在一个平静的午后见证了中国科研前沿工作的一隅,或许很久以后本次参观之旅中的许多细节会从我记忆中慢慢淡去,但当下带给我的直观感受和思考会在我今后学习与实践中不断深化。”

        其他同学们同样各有感悟,然而,所有参观的同学们都有一个共同观点,那就是要做好固体力学实验,除了要打扎实教学课程中的基础知识学习,更需要身体力行,将所学所得融入科研过程。只有上下求索,今后才能在专业领域有所建树!总之,这一次的参观内容丰富而又意义深远,既让每位同学对固体力学实验的各个研究领域有了更深刻的认识,又使他们对自己的未来有了更加明确的奋斗方向。

                                         文:巩晓龙

                                         图:巩晓龙

                                        审核:李战华、谢季佳