
近日,第十一届全国大学生物理实验竞赛决赛圆满落幕,来自济南大学物理科学与技术学院辛嘉轩团队,凭借《基于应力双折射的全场应力测量及显微探伤研究》课题崭露锋芒,成功斩获一等奖。从灵感乍现的微光闪烁,到数百个日夜的实验攻坚,再到成果落地的圆满收官,他们以扎实的专业学识为基石,以坚韧的探索精神为羽翼,在自选课题研究的征途上,书写了一份属于青年学子的科研答卷。
由物理科学与技术学院2023级本科生辛嘉轩,蔡宇畅,王瑞航,指导老师李萍教授,陈小艺副教授组成的团队,此次获奖课题为《基于应力双折射的透明器件探伤实验研究》。该实验以双折射现象为核心原理,搭建实验设备实现对透明器件的探伤检测,兼具理论探索价值与实际应用前景。
良师引路明方向 专业筑基稳前行
谈及课题方向的确定,辛嘉轩团队坦言最初的大方向源自指导老师李萍教授的精准指引。“李老师长期深耕光学实验研究领域,她结合我们的专业基础和学科发展趋势,建议我们围绕双折射现象搭建实验设备,既贴合专业学习,又能充分锻炼实践操作能力。”在听取老师的建议后,辛嘉轩团队迅速组建起调研小组,在之后的一个多月里,每周都会专门抽出一整天时间,共同查找资料、梳理方向,最终选择基于应力双折射进行透明器件探伤作为研究方向。作为物理专业学生,辛嘉轩谈到专业背景带来的优势:“这是物理实验竞赛,实验原理的研习、设备搭建的合理性判断,都离不开物理知识的支撑。对我们物理专业学生而言,扎实的物理知识储备和严谨的物理思维,能帮助我们更顺畅地完成这些核心任务。”
精研破局解难题 凝心聚力共前行
虽明确了方向,但课题推进过程中,各类难题仍接踵而至。其中,入射光经圆偏振光场后拍摄图片背景光强不均,导致全场相位分析数据严重失真,是辛嘉轩团队在课题中遇到的最棘手的关键难题。为了解决这个问题,他们先后进行了多次实验,依据实验现象来改变光路,解决了光强不均的问题。经过多次尝试,团队最终确定了两点优化方案:一是拉远钠光灯与实验装置的距离,让入射光更趋于平行光;二是在起偏镜前加装一块磨砂毛玻璃片,利用毛玻璃的漫反射特性进一步匀化光场。经过这两项优化,拍摄图片的背景光强均匀度大幅提升,全场相位分析数据的准确性也得到了有效保障。
每一个难题的解决,都离不开团队成员的协同作战。“我们团队的3名成员各自有不同的擅长领域,遇到问题时我们从不会各自为战,而是第一时间召开小组会议,把问题摆出来,每个人都分享自己的思路和想法,在思想碰撞中找到最优解决方案。”辛嘉轩举例说,在解决材料压力常数变化的问题时,擅长数据处理的成员提出多种拟合方案,擅长实验操作的成员反复验证不同方案的可行性,擅长文献调研的成员则查找相关研究中类似问题的解决方法,大家分工协作、相互配合,最终解决了问题,并实现更好的实验效果。
高强度备赛产生的疲惫感也是不可避免的问题,但每当情绪低落时,他们都会相互打气,调整状态后再重新投入实验。辛嘉轩表示,团队成员的分工协作、相互支持,以及面对困难时不气馁、不放弃的共同信念,是攻克所有难题的核心保障。也正是这段经历让他们深刻体会到科研探索本就没有捷径可走,遇到困难和挫折是常态,只要方向是对的,就必须咬牙坚持下去,只有坚持到最后,才能收获满意的成果。
选贤立规备赛场 砺技增识向荣光
在自选课题创新竞赛的探索之路上,辛嘉轩积累了诸多可分享的实战经验。针对想要开展自选课题创新的学弟学妹,他分享了几方面实战经验:一是组队要严选适配队友,领队需提前和队友沟通参赛的艰辛,让大家做好全身心投入的心理准备,同时优先选择无其他同期赛事的成员,避免人员精力分散拖慢进度、影响士气;二是要正视知识短板,竞赛的意义在于在攻克难题中成长,不能因“不会”逃避任务,不懂就主动学、不会就踏实练;三是赛前需和小组制定明确的分工、排名规则,且排名可动态调整,用规则约束团队成员的投入度,保障协作效率。
此次获奖,成为辛嘉轩学业与成长路上的重要里程碑,其意义早已突破了荣誉的范畴。他不仅收获了满满的自信心,真切意识到自己并不比985院校的学生逊色,这种自我认同的建立,是学术道路上不可或缺的精神支撑;更在备赛过程中锤炼了实践操作、动手能力与信息整理筛选的本领,这些实打实的技能,成为未来科研与学习的硬核底气。国赛决赛的舞台更让他跳出了校园的局限,看到了更广阔的学术天地,先进的实验设备、优秀的同行伙伴,还有物理领域的大牛,都为后续的发展树立了更清晰的方向。而这份荣誉也为他的后续发展注入了底气,既成为研究生面试中极具分量的加分项,备赛中练就的问题解决与团队协作能力,也为他的专业学习和科研实践筑牢了基础。
辛嘉轩坦言,即便暂时没有深入研究本课题的计划,他也打算梳理实验成果,尝试撰写学术论文,让这份竞赛成果沉淀出更完整的价值,让一次竞赛的收获转化为长期的学术积累。这场课题创新竞赛,于他而言,不仅是一次能力的试炼,更是一场自我认知的重塑与学术视野的拓展,其所带来的成长与思考,远比一纸奖状更具长久的意义。
逐光不辍 笃行致远
从实验室的微光初探到国赛领奖台的荣耀绽放,辛嘉轩团队用数百个日夜的坚守,诠释了青年学子对科学的敬畏与热爱。那些在实验室里反复调试的身影、深夜里热烈碰撞的思想、攻克难题后尽情绽放的笑容,都已镌刻成青春最珍贵的印记。
科研之路并非一马平川,唯有步履不停者,方能踏破迷雾,抵达理想的彼岸。辛嘉轩,蔡宇畅,王瑞航的经历告诉我们,所谓奇迹,不过是“不放弃”与“肯钻研”的叠加;所谓成长,正是在破解一个个难题中,不断突破自我的征程。未来,愿他们继续以光为媒,以梦为马,在科学探索的星辰大海中步履不停;也愿更多青年学子,怀揣热爱与执着,勇敢奔赴属于自己的科研征途,在逐光探微中,绽放青春的璀璨光芒。