XLAB高中生顶尖科研实验Virtual特辑

4001-699-686

全球顶尖高中生科研实验Virtual特辑

20 年 + 历史,源于德国哥廷根大学的针对高中生的先进实验室科研项目

顶尖科研实验室实际在用的专业仿真软件提供Virtual lab应用级实操

科研实验与动手分析占比时长超过60%,聚焦科研实操能力

深入12个前沿科研课题的真实线上科研实验环节,奠定过硬科研实力

一线科研机构专家导师小班线上指导,每个课题仅录取6-12人

2张权威证书,科研成果可进一步转化为高含金量论文及投稿国际论坛

项目介绍

XLAB项目于1999年正式对德国当地高中生开放,其独特的教育理念广泛地被德国、欧洲及世界范围内的高中生所接受。经过近二十年的发展,每年来自全球 45 个国家的数千名学生申请XLAB项目,成为极受欢迎的高中生科研项目之一,是年轻科学家的成长基地。

本特辑特别集合了生物医学、物理、计算机科学、工程等四大科研方向的12个前沿专题,邀请了国内各大科研院所的科研专家为导师,通过应用这些一线科研院所实际在用的专业仿真软件,聚焦建模与验证、数理分析等真实科研需要且适合线上的实验环节,给热爱科学研究的学子们一次宝贵的机会来实操参与一线科研工作。在每个细分课题中,均融入了研究性思维与能力提升、科研实验实操、科研成果转化等三大模块,秉承了超过60%实验时长占比的XLAB最大学术特色,让学子们在线上跟随各领域科研大咖进行相应细分课题的科研实验与研究分析,深入感受细分科学方向的研究方法与实验过程,提升科研动手与学术能力,同时为有意向进一步在细分课题上做出个人高质量科研成果的学子提供了多种将实验成果转化成深度科研成果的方式。

物理激光物理探究太空任务的轨道动力学超导低温实验室的搭建仿真

邀请函

亲爱的同学们

20 年前,我第一次提出把实验室科研项目带入高中,以此提升学生的科学实践能力。这个想法很快得到德国政府的大力支持,因为我们国家急切希望能改革自然科学教育,让更多学生爱上自然科学,并在未来的高等教育中选择某个科学领域进行深入的研究。1999 年我们成立了我们第一个 XLAB 项目实验基地,立即受到德国非常多高中的青睐。为了能承接更多学子体验大学水平的实验,德国科普协会 2000 年出资在德国哥廷根大学建立了第一栋专属于 XLAB 项目的实验楼。迄今为止,XLAB 项目已经有来自 45 个国家,每年超万名青年学子在此体验了高中课堂中不曾体验过的高端实验。

近几年来,XLAB 实验室科研项目着眼于国际范围,其独特的理念广泛地被德国、欧洲及世界范围内的高中生所接受。该实验室项目成功的秘诀在于:专业性、集中性和国际性。XLAB 的课题是高中科学教育的延伸,涵盖生物疫苗、药物医学研究、纳米生物、新能源等跨学科的前沿课题。在其课程教授中,由经验丰富的科学家们亲自设计这些实验,并且学生们可以在国家先进的实验室动手操作;而理论课程则通过集中的、有重点的进行课堂补充,这在很大程度上给学生创造一些发现自然规律、并用实验进行验证、从而推翻一些理论假设的机会。这种理念与学校的科学教育完全不同,我坚信,那些具有天赋的年轻人肯定能迎接这样的挑战。

我的梦想是在未来 20 年能把 XLAB 的理念与教学方法带到世界各地,让更多的高中生能浸入式体验现代科研,使他们积极主动去学,从而锻炼他们的独立性、切实提升研究与实践能力、专注性和忍耐力,为人类未来培养更多的科学家。XLAB 很高兴能与 ASDAN 中国达成战略合作,为更多的中国高中生提供不同于常规课堂教学的科研思维和方法训练,获得完全不一样的学术收获

我们期待你的加入!

Prof. Eva Maria Neher 爱娃内尔教授
德国哥廷根 XLAB 项目创始人

XLAB Virtual学术结构与目标

6课时

研究性思维与能力提升专题指导

30课时

前沿跨学科细分课题科研实验实操

6课时

科研报告成果转化指导

N课时

后续成果转化持续投入

XLAB Virtual项目概览

课程详情

 

脑与神经科学 - 生物医学方向

Virtual Lab for Brain and Neuroscience

生物统计实践、成瘾物识别与判断、KEGG数据库的数据检索

涉及专业:脑与认知科学、神经科学

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 12


课程导言:

现代的脑科学与神经生物学已经从宏观观察实验进入分子和细胞生物学的介观层面。本项目将由一线研究的科学家带领同学们了解脑科学、认知科学和神经科学的基础知识和发展历程,了解脑科学中如核团、神经元、反馈系统等方面的最新科研进展,并通过专业的统计工具、实验记录与分析系统,以及相差的数据库使用,体验脑、神经与认识科学的科学家做研究和数据分析的过程。

新冠病毒的遗传演化 - 生物医学方向

Virtual Lab for Genetic Evolution of Coronavirus

MEGA软件实践操作、系统发育树与序列比对、新冠病毒系统发育树的构建

涉及专业:遗传学、微生物学、分子生物学

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 12 


课程导言:

通过老师的在线授课,在分子生物学和遗传学层面了解新冠病毒,初步掌握病毒学及其遗传演化的基本概念。使用科学家专业的病毒数据库和专业的计算机仿真工具,对病毒的基因序列进行比对和分析,对病毒进行分类,体验科学家如何追溯病毒的系统演化过程。

基因的奥秘与基因编辑技术 - 生物医学方向

Virtual Lab for  Genome Editing

绘制DNA双螺旋结构、设计DNA序列、基因编辑的实践应用

涉及专业:分子生物学、化学

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 12


课程导言:

2020年的诺贝尔化学奖颁给了CRISPR/Cas9基因编辑技术。本项目将由从事相关研究的导师带领同学们了解关于基因编辑技术的基础知识,使用科学家专用的突变数据库等数据资源,通过专业的基因工程仿真软件,学习基因编辑的初步过程,设计自己的基因编辑方案。

激光物理探究 - 物理方向

Virtual Lab for Laser Physics Exploration

激光仿真软件 LASCAD实验操作、复杂配置的激光实验仿真

涉及专业:光学、物理学、计算机仿真

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 12


课程导言:

激光在现代物理研究和各种工程项目中都起着重要的作用。本项目从几何光学的起源说起,逐步介绍波动光学、物理光学、激光的发射机制和技术应用。学生在老师指导下,使用专业的激光调制仿真程序,自己设计激光发生器,调制特定要求的激光,理解过程中各个参数的物理意义 ,并进行物理仿真。

太空任务的轨道动力学 - 物理方向

Virtual Lab for Orbital Dynamics of Space Missions

卫星轨道设计、卫星精密轨道设计

涉及专业:物理、数学、宇航科学与技术

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 12 人


课程导言:

地球轨道任务(如卫星)的设计中,轨道动力学占有非常重要的地位。项目导师将带领学生了解关于地球卫星的基本知识,通过对物理机制的理解,掌握轨道动力学的基础计算,并初步了解相关物理公式的数学解算原理。学习使用专业的物理动力学仿真工具,进行卫星定位、轨道动力学参数解算等工作,了解科学家在地球轨道航天任务中的起的作用。

超导低温实验室的搭建仿真 - 物理方向

Virtual Lab for Construction Simulation of Superconducting Cryogenic Laboratory

实验项目的LabVIEW程序编写

涉及专业:物理学、磁学、自动控制与信号采样

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 12


课程导言:

接近绝对零度的低温条件下,物质会出现各种奇异现象,如超导、磁悬浮等。本项目基于真实的低温实验室。老师在介绍超导和低温相关的物理知识之后,带领同学们进行一次实验物理实验室的搭建仿真。同学们将使用实验物理学家的专业仿真工具,来对相关实验环境和仪器系统进行仿真。实验室将为同学们开放若干台真实的实验设备。在本项目完成时,同学们将可以使用自己仿真的实验设备,和真实的实验室仪器远程联接,获得真实的实验数据,并看到相关实验的真实结果。

多波段天文学研究 - 计算机科学方向

Virtual Lab for Multiband astronomy

绘制光变曲线、太阳系外行星的母恒星检索、获得假彩色天文图像

涉及专业:天文学、计算机图形学

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 12


课程导言:

现代天文学早已不是肉眼观测的时代。通过多波段观测仪器和专门的天文软件包,科学家可以处理遥远天体发来的微弱信号。项目导师将主要介绍讲解多波段天文方面的基础知识,如望远镜技术、图像、光变、光谱处理等。学生通过使用天文学家常用的一些数据、程序、工具包,处理真实的天文数据,画出天文光谱、伪彩色图和光变曲线等,实际体验科学家如何做天文研究。

南极科考空间信息模型构建 - 计算机科学方向

Virtual Lab for Construction of Spatial Information Model for Antarctic Scientific Research

南极地形图矢量化、DEM数字高程数据建构、南极地形图三维模型构建

涉及学科:地球科学、计算机图形学、极地科学

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 12


课程导言:

参与南极科考站选址和多次南极科考的老师将为大家教授南极的基础知识,并介绍分享目前用于南极科考的先进技术和工具。同学们集中学习了解卫星和空间信息技术在南极科考中应用,并学习使用专业的空间信息技术处理软件,利用真实的南极数据资料,像科学家一样对南极的环境进行分析,以理解南极科考的一系列技术决策。

机器学习与数学建模 - 计算机科学方向

Tumor vaccine-Nanovaccine

计算机模拟病毒传播、数学建模-最优化模型

涉及专业:人工智能、机器学习、数学建模

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 12


课程导言:

老师将带领学生学习了解机器学习的基本概念,通过微积分方面数学知识的学习掌握,学生将尝试建立进行人工智能的数学模型,并使用专业软件进行数学模型仿真,最后编写自己的人工智能和机器学习程序,进行数据挖掘。

小行星利用与防御 - 工程方向

Virtual Lab for Space Science - Asteroid Utilization and Defense

小行星密近接触设计、深空任务设计

涉及专业:空间科学、航天科技

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 12


课程导言:

近地小行星既是地球的威胁,又可能是人类探索太阳系的重要资源。对近地小行星的研究和相应太空任务的设计已经成为各国太空竞争的热点之一。本项目将让学生初步了解小行星的轨道、分类、来源等知识,及其对地球的影响。学生将学习了解最新的小行星利用和防御技术,使用真实的小行星数据库和专业的仿真程序,设计自己的小行星登陆或撞击任务,并获得可用于真实任务的发射参数。

火箭设计仿真 - 工程方向

Virtual Lab for Rocket Design Simulation

设计火箭、火箭仿真

涉及专业:宇航科学与技术、火箭工程学

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 12


课程导言:

本项目由开发中国第一批垂直回收火箭的一线工程师进行指导教学。学生不仅可以学习到火箭设计的基础知识,还可以延伸了解专业的火箭设计和仿真工具。通过学习并使用该工具,学生将可以设计出自己的火箭,并对其进行工作仿真。在各项参数完成调试后,学生将拥有一个自己定制的的火箭仿真原型。

航空飞行器的设计与仿真 - 工程方向

Virtual Lab for Design and Simulation of Aircraft

飞行器设计、飞行器仿真与设计修改

涉及学科:航空飞行器设计、空气动力学

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 12 人


课程导言:

本项目将学习现代工业皇冠上的明珠----飞行器设计的原理。航空专业的老师将讲解飞行器系统的组成、布局、控制等设计方面的基础知识。然后协助学生学习专业的飞行器设计原型设计和计算机辅助分析工具。学生根据所学相关专业知识,通过设计工具进行飞行器设计,然后进行空气动力学等方面的仿真分析并对调整设计的参数,最终获得自己定制的飞行器模型。

硬核收获

XLAB 中国项目官方结业证书

UCAS官方认可的ASDAN SCIENCE
SHORT COURSES CREDIT

XLAB Virtual科研学术报告

XLAB Virtual 特辑 项目成果转化计划

XLAB Virtual 特辑联手国内顶尖科研机构和高校实验室,让同学们近距离感受了科学的魅力,掌握了细分科研方向上的理论知识、研究方法和科研流程,并完成了一份含有研究开题、文献调研、实验设计、分析总结等模块的 XLAB 科研学术报告。以上内容恰好构成了一个完整科研的关键内容部分。本特辑将提供详尽的项目成果转化计划,提供详尽的培训和支持,特别鼓励同学们将自己的阶段性科研成果进一步转化为,持续提升科研实力,积攒硬核的升学背景经历。以下两项成果转化计划仅限本项目中顺利结业并完成学术报告的同学方可参与:

将你的项目成果进一步转化为科学提案投稿伦敦国际青年科学论坛,发挥青年影响力
伦敦国际青年科学论坛 (London International Youth Science Forum,简称 LIYSF) 创办于 1959 年,是在全球范围内拥有63年深厚影响力与知名度的高端国际青年科学论坛,旨在鼓励与会青年了解世界前沿的科学领域、以及全球范围内亟待解决的科学挑战, 激发年轻人探索世界的勇气。目前论坛名誉主席 Royal Patron 为英国的长安妮公主 HRH THE PRINCESS ROYAL,前任主席包括至少四位诺贝尔获奖者。2022 年第 63 届 LIYSF主旨为“Science for Society 科学助力社会可持续发展”,并在 8 月 28 日 -8 月 9 日的全球线上站中欢迎优秀青年结合前沿科学完成一份科学创新提案报告来参与国际科研展,经评审获奖的优秀作品将收录于论坛国际会刊并在 LIYSF 全球官网展出。顺利完成 XLAB Virtual 特辑的同学将有机会申请线上参与 LIYSF 科研展的专属通道,在导师的指导下将 XLAB 学术报告进一步丰富为科学创新提案,参与 8 月 7 日 -8 月 8 日的线上科研展,获得宝贵的投稿和收录机会。
将你的项目成果进一步转化为 EPQ 科研论文或可视化作品,收获 UCAS 加分

什么是 ASDAN EPQ ?

EPQ(Extended Project Qualication)是英国教育部和高等救育招生服务中心(UCAS)强烈推荐的研究性学习认证项目,是一门不需要考试、不限学科领域的课程。学生将在 EPQ 导师的指导下,于 3-6 个月内完成一项独立研究,并选择以英文论文或可视化作品的形式提交英国考试局,以获得成绩等级认证和等同于半门 A-level课程 UCAS 学分!

*ASDAN 是英国考试与资格监管机构(Ofqual)批准有资格在全球范围开展 EPQ 认证的六大考试局之一。

EPQ 助力留学申请

英国名校官网明确表示:EPQ 学员展示出更强的独立学习和批判性思维能力。在同标化考试成绩情况下,具备更大的差异化竞争优势。英国相当一部分专业院校,如曼彻斯特大学、布里斯托大学、巴斯大学等,对持有EPQ 等级认证的同学放宽 A-level 成绩录取标准。

美国、加拿大、新加坡等海外名校官网均明确提出,高度看重申请者的课外学习能力与未来专业的潜质。EPQ作为权威认证加入申请材料,填入美国 CAAS 申请系统,助力同学展示强大的学术与研究实力。欢迎了解更多:请移步文末,免费获取《2022 年英美名校官网对 ASDAN EPQ 认可说明》。

项目致辞

如何让年轻人对科学产生兴趣,如何帮助他们更好地了解世界,如何激发学生的主动求知欲望? 在访问哥廷根大学的XLAB 的过程中,我找到了对这些问题令人信服的答案。XLAB 为世界各地的高中生提供了一个良好的机会,通过分析和试验去追溯现象的根源。它的主要思想是,让学生亲自动手去发现,以激发中学生对自然科学和技术科学的兴趣和爱好。XLAB 信奉的哲学是:成功等于热情乘以努力的二次方。这个成功方程式说明了两点:一方面热情是确保成功的动力,另外一方面努力更重要。在这样的理念运作下,XLAB 的工作人员孜孜不倦,默默奉献,带领着他们的莘莘学子去研究和发现。
Horst Kohler前德国联邦总统
我想说哥廷根的 XLAB 实验室项目,是一个完美的实例。在这里一个非常好的主意可以迅速付诸实施,并使其得到实现。Neher 教授和她的团队为年轻人做出了榜样,并使年轻人对自然科学产生更大的兴趣。独立自主的操作和专业的实验条件,使得 XLAB 项目能够为下萨克森州,乃至德国,以及世界各地的高中生提供了一个认识和了解整个自然科学的机会。XLAB的主要培养对象是年轻人,年龄在 16 至 19 岁之间。通过课外实验和新的研究课题,培养学生对科学问题的深入理解,使他们对自然科学的兴趣得到深化。我深信精心设计的 XLAB 能够充分调动学生的乐学兴趣,使他们将来投入自然科学的研究。
Christian Wulff前德国联邦总统,德国下萨克森州州长
超过 75000 的青年参观过哥廷根大学生物,化学,物理,信息科学 和地球科学的实验,几乎每天都有充满求知欲的年轻人来到这栋位于哥廷根大学校园内的彩色明亮的 XLAB 大楼。学生们来到这里,或分析化学发光现象,或寻找基因突变组点。他们观察太阳耀斑,将岩石熔化或编制机器人程序,参与无数丰富多彩的科研课程。因此 XLAB 已成为学校和大学之间的重要桥梁。
Peter Gruss前马克斯普朗克科学促进会主席
哥廷根的 XLAB 是在简单而迷人的理念上建立的——促进学生对自然科学的兴趣。他们将有机会在真实的实验室环境中,在经验丰富的研究人员指导下独立自主地进行实验。XLAB 重视实践经验而不是枯燥的理论。学生们通过在实验室的经验,对研究和技术有了更深入的了解,可以在学校课程和科学之间架起联系的桥梁。每年大约有 12500 名学生和年轻的大学生参与 XLAB 的活动。学生们在这里参加持续几天的实验课程来加深他们的专业知识。作为哥廷根大学校长,我非常高兴也非常安慰,XLAB 已经在哥廷根大学建立多年。在这里,我衷心感谢所有为 XLAB 的成功付出努力的人。我想建议那些 还没接触过 XLAB 的学生,请你们利用这个千载难逢的机会,在 XLAB 近距离感受科学与研究。
Kurt von Figura前哥廷根大学校长
科学是所有活动中最具有意义的一种,是发明的引擎。其实很多年轻人不知道科学是什么,因为科学很少被讲授。而德国哥廷根的 XLAB 是一个例外。因此,德国人具有迄今为止我见到过的最有意义的学校,让年轻人知道科学是如何发展的,XLAB 是世界性的一个模型,我希望美国也有这样的一个 XLAB。
Eric Kandel2000 年诺贝尔医学奖获得者 哥伦比亚大学
从一开始,我就一直关注 XLAB 的发展并赞叹于这个新型机构的指数增长。一个教育理念被全世界接受,证明了这项教育方针的正确性和广泛的吸引力。
Manfred Eigen1967 年诺贝尔化学奖获得者

参加流程

1.报名注册

  • 根据您的所在区域识别并添加下列地区顾问二维码,在顾问的协助下完成报名注册步骤

2.报名审核

  • 阿思丹将审核学生信息并检视项目名额剩余情况,向学生通知报名确认结果

3.签署协议并缴纳费用

  • 阿思丹将和确认参与的学生家长签署项目协议,家长在签约 5 个工作日之内按照协议说明支付项目费用

4.行前学术指导

  • 阿思丹将向参与的学生发放行前学术材料和行前准备邮件

5.出发参与实验项目

  • 线上参与 XLAB Virtual 科研特辑项目,进行细分课题科研实验

6.获得项目证书并进一步成果转化

  • 项目结束后,顺利完成项目全程的学生将获得项目证书
华北地区顾问:京内
华东地区顾问:上海
华东地区顾问:江苏
中西地区顾问:湖北、湖南、安徽、四川、江西、云南
华北地区顾问:京外
华东地区顾问:浙江
华南地区顾问:广东,广西,福建,海南及港澳台地区
中西地区顾问:重庆、贵州、陕西、新疆、甘肃、青海、宁夏、西藏