暑期學研課題|西北大學-計算機模擬在物理和化學中的應用(混合版)


計算機模擬在物理和化學中的應用 Computer Simulations in Physics and Chemistry

暑期8週精英班(混合版) 學科領域:物理/化學/數學/計算機科學 2020 年 7 月 13 日 - 7 月 24 日 集中授課

課題簡介 計算機模擬是材料科學與工程中發展最快的領域之一。如今即使是一台筆記本電腦也能夠進行強大的模擬工作,能解析材料的特性並預測物理系統的行為。在課題研討過程中,學生將學習計算建模的基礎和最重要的模擬技術理論:蒙特卡羅和分子動力學。學生將收到開放源代碼軟件包,並學習如何使用它們來回答真正的問題。模擬可以產生大量的數據,教授將帶領學生用專門的程序進行正確的數據分析。所有軟件和程序在課題研討結束後,學生在今後可以在課堂外很多場景自由使用,建模在許多物理學以及化學內有很多不同應用,模特卡羅方法甚至與金融工程相關。同樣,數據分析也是其科學與工程學科中不可或缺的重要因素。

本課題主要目標 ★ 探討當下兩個主流的模擬技術理論:蒙特卡羅方法和分子動力學

★ 通過計算機模擬的方式去解釋物理和化學中的變化是如何產生

★ 對相關領域的基礎性理論知識和應用方面有系統的認知

★ 提升自我科研分析能力,擴大知識理解範圍

教授信息 Prof. Luijten

西北大學材料工程學院院長 終身教授西北大學應用數學教授

2003 年 IAPWS Helmholtz 獎獲得者2004 年 NSF CAREER 獎獲得者

美國物理學會會員 任職大學 西北大學(Northwestern University)是一所世界頂尖的私立研究型大學,是十大聯盟創始成員和北美頂尖大學學術聯盟美國大學協會(AAU)的成員之一。 西北大學在權威的2019 年《美國新聞與世界報道》美國大學排名上位列第 10 位,2018 年《泰晤士高等教育》 Times)世界大學排名上位列第 20 位,2017 年 ARWU 世界大學排名上位列第 22 位, 2018 年 QS 世界大學排名上位列第 28 位。西北大學材料科學系全美第二,化學學院全球第五。有 19 位諾貝爾獎獲得者 、38 位普利策獎獲得者在此工作或學習過。 適合人群 ★ 適合學習或對物理/化學/數學/計算機科學等學科感興趣的學生 ★ 有意提高自身知識水平和學術能力的學生 ★ 有留學意向、參與自主招生選拔、跨專業深造或計劃考取名校的學生 ★ 通過獲得教授私人推薦信和在學術期刊上發表論文來提升個人競爭力 ★ 通過教授及助教指導撰寫個人科研報告,提升留學申請文書質量及英文論文撰寫能力 ★ 對海外名校課堂感興趣或已收到海外大學錄取信,想提前跨越中外學制鴻溝的準留學生 領先在線-暑期學術科研亮點

1. 獲得指導教授的學術推薦信(教授所在大學的郵箱發出)

2. 系統科學的指導和訓練學生進行學術文章寫作和發表(國際 CPCI/EI 會議論文)

3. 全英文語境展開項目,突破自我,助力GT考試、申請面試和未來學習

4. 不出國門跟隨海外名校教授學習,節省國際旅費

5. 獲得高質量英文個人科研報告,可在申請材料中提交

6. 獲取公益志願證書 時間安排 8-10週在線小組科研學習(共60-90課時)+ 論文輔導學習 項目收穫 ●   研究報告

●   教授推薦信

●   EI/CPCI索引國際會議收錄與發表(可用於申請)

●   結業證書

●   學術評估報告及成績單

●   公益志願證書 

●   實地參加國際學術會議(學生可選參加與否) 師資優勢 項目邀請到美國Top30、英國G5大學的教授(終身教授、正教授)等作為項目的主導師為學生進行授課,所教導的內容將理論知識與學習生活相結合,例如:機械學習在金融領域中的應用,人類社會發展中的經典學說等。 區別於一般的理論灌輸式教育,導師將採用多學科交叉的實踐教育方式,引導學生進行學習。 課題優勢 項目所學課題均與當前社會熱點事件、社會發展相契合(人工智能、5G網絡、大數據分析、計算機網絡安全等)。 導師專為學員定制設計符合青少年的項目大綱,讓學生在瞭解專業領域內最新研究的同時,掌握最新的學術知識,並加大優質刊物發表的機會和引用度,展現個人學術能力。 全流程服務優勢 項目開始前將對學生的基礎知識掌握能力進行測試,並教導學生學術科研過程中所需要掌握的通識內容; 項目開課前期,教學導師將根據學生情況,採取全方位進行教學指導,對基礎將為薄弱的同學,將額外關注基礎內容的補習,對基礎將強的同學,將擔任leader的角色,帶領小組成員完成項目報告; 項目後期,導師將帶領學生進行學術知識的復習與回顧,並分別對學生的報告內容進行指導,項目全程,對於非學術性問題(上課時間、線上軟件操作流程等)將由班主任老師進行服務解決,以便學生更加專注於學術知識的研究。 高學術標準 每個項目均讓學員理解學術誠信重要性的同時,提前感受高標準學術經歷的魅力。項目導師也會基於評估系統對每一位學員的日常表現進行全面、密切跟蹤,形成對每一位學員的深入認知。便捷的學員問題反饋機制,也能讓導師團隊在第一時間瞭解學員想法與情況,對教學流程進行及時優化。 口碑傳播和校友網絡 參與項目的學員,不僅可以提升個人的學術研究能力,助力未來升學之路,還可以在項目中與主導師、學術導師、助教、同學建立人際關係,擴充交際圈,形成校友網絡,為未來的學習生活、工作人脈提前進行鋪墊。 小組學研模式

●   項目開始前兩周

新生指南、教授課題預熱及助教預習課(學術資料檢索方法、英文文獻與材料閱讀方法、英文報告製作要點與技巧、學術交流與溝通禮儀、申請材料中的自我展現)

學習目標:掌握學術科研方法與注意事項,為之後的學術科研項目奠定學習基礎

●   項目集中授課兩至三周

總計50-75課時:每周12.5課時Lecture、12.5課時Mentor Session

學習目標:掌握專業領域內最前沿的學術知識、並通過項目實踐、作業等內容對所學知識進行理解與運用


●   項目後四至五周

項目成果輸出,是學術essay/科研開題報告產出,可直接在申請中使用,體現團隊學習和對應專業的學術和科研準備,同時為後續個性化論文輸出打好論文選題和研究框架基礎


●   項目結束後

幫助學生進行論文摘要輔導與發表服務

*每周課外自主學習時間6-8小時,完成作業及小組項目


香港 Hong Kong 

香港上環干諾道中168至200號信德中心招商局大廈918室

Tel: 22357015

 

深圳 Shenzhen

深圳市南山區高新南九道53號北京航空航天大廈2號902室

北京 Beijing

北京市朝陽區創意總社1949東壩創意園8號樓F座

 

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成都市武侯區吉泰二路希頓國際廣場C座35層3504