一、项目名称
剑桥大学设计发现新材料项目
二、外方院校简介
剑桥大学是一所享有盛誉的研究型大学，位于英国剑桥郡。剑桥大学被公认为英语世界中第二古老的大学，具有悠久的历史和卓越的学术传统。剑桥大学在科技创新方面享有国际声誉，特别是在剑桥大学孕育了科技聚集地硅沼。剑桥大学培养了许多杰出的校友，其中包括121位诺贝尔奖获得者。根据2024年的QS世界大学排名和Times世界大学排名，剑桥大学分别位列第2名，展示了其在全球高等教育中的卓越地位。
本次项目将在剑桥大学哈默顿学院（Homerton College）举办。哈默顿学院成立于1695年，是剑桥大学规模较大且相对年轻的综合性学院之一。每年有500多名本科生和研究生在学院学习。学院拥有现代创新的氛围，与其相匹配的是优雅的古典风格建筑群，其中红砖维多利亚风格的建筑是剑桥最具魅力的建筑之一。
三、项目简介
项目旨在引领学生进入材料科学的科研领域。通过学习计算材料学及其在材料研究中的应用。此外，学生还将学习数据分析、统计建模和机器学习算法在材料发现中的应用，并深入研究凝聚态物理的现象，如超导、磁性和拓扑材料等。在材料科学领域，二维和三维材料是电子应用的重要组成部分，涵盖半导体、光电子学和纳米电子学。了解它们的基本特性、合成它们并将它们集成到电子设备中，是提高性能、能效和释放新功能的重要工作。
课程注重提升学员的实践技能，学员将对密度泛函理论、机器学习和材料科学的知识应用于实际问题。通过参与这些课题，学员可以加深对课程内容的理解。
在剑桥大学教师的指导下，学生将探索新材料的发现和设计、可再生能源、纳米技术和电子创新等学科前沿领域。该项目注重学科交叉纵深，从数学基础开始，学习当今计算机时代不可或缺的编程技能和数据处理技巧，同时探究二维三维材料在电子应用中的重要作用。
a) 课程模块：
课程涵盖了材料科学、计算材料科学等重要主题。学员将深入了解密度泛函理论的原理、材料的发现及其在超导材料、光伏材料和电池等领域的应用。此外课程还深入探讨了机器学习在设计发现新材料方面的应用，包括数据驱动科学和图神经网络等。
b) 课程大纲：
· 薛定谔方程、能量量子化、氢原子
· 材料科学简介
· 材料发现、材料作为技术发展的驱动因素
· 计算材料科学
· 材料发现与设计
· 机器学习
· 数据驱动科学•二维材料的特性和挑战
· 电池技术中的二维材料
· 二维材料和半导体
· 二维和三维材料的成像技术和应用
c) 科研实践：
· 数值方法基础：蒙特卡洛方法、机器学习
· 编程：使用Python 进行材料科学中的机器学习算法的软件开发
· 将理论知识与实践经验相结合，课程包括实践环节，涵盖了数值方法的基础知识，包括蒙特卡洛方法和机器学习。学生还将进行编程练习，使用Python 实现材料科学中的机器学习算法。这些实践环节使学生能够熟练地应用理论概念，并提升他们的软件开发能力。
d) 项目/实验室体验：
· 实验室演示
· 计算材料科学问题/示例
· 材料的机器学习问题/示例
· 项目反馈
e）项目日程
项目时间：2024年8.5-8.18，包括32小时的教学实践内容，2个机构参访与实践（4个方向可选），6个文化活动的安排。参考日程计划：
Day1: 国内-剑桥，伦敦接机送至剑桥学院办理入住；
Day2: 开营仪式&破冰环节，文化体验剑河乘船punting；
Day3-6：学术课程：每日早上9-12点，下午2-5点；
Day7: 伦敦探访（集中安排学生前往英国伦敦探访帝国理工、伦敦大学学院等）；
Day8: 牛津探访（集中安排学生前往牛津探访牛津大学）；
Day9: 学术课程；
Day10: 学术课程及文化活动；
Day11: 学术辅导及小组讨论；
Day12: 小组作业展示，结业仪式及高桌晚宴；
Day13: 送机&返程；
Day14: 抵达国内。
f）项目亮点
· 前沿交叉学科，热门应用，科研实践导向
· 皇家工程院院士领衔顶级师资
· 剑桥大学官方项目认证
· 提升新工科跨学科人才全球胜任
g)企业/机构参访
2个参访相关专业的机构/实验室，深入探索相关专业的实际产业应用，如：
· 卡文迪许实验室
· 罗罗航空发动机中心
· MINI Cooper 智能制造工厂
· 圣约翰创新园
h)文化活动
学生将入住剑桥大学学院宿舍，办理大学图书卡，参与学院高桌晚宴，沉浸式体验剑桥大学学生生活。文化活动示例如下：
· 国王学院参访
· 伦敦、牛津游览
· 剑河撑船
· 足球文化体验课
· 剑桥大学图书馆体验
· 高桌晚宴
四、项目费用
项目费28,600人民币/人（包含课程、住宿、文化活动、当地的交通、国际保险）。注意：国际机票及签证费需额外开支，不包含在内。学院将提供部分比例资助，大部分费用需学生自理。
五、报名方式及截止时间
报名链接：https://www.wjx.cn/vm/QMt1N7I.aspx#
截止时间：2024年5月6日（周一）17：30
项目具体介绍：
