项目介绍
剑桥圣凯瑟琳物理营由剑桥大学圣凯瑟琳学院主办,剑桥大学自然科学专业资深物理及数学导师,剑桥大学圣凯瑟琳学院研究主任 Dr. João Rodrigues 领衔授课。营地课程将以剑桥本科物理课纲为核心,参与学生将在一周时间内将有机会学习剑桥本科物理系大一课程——量子力学,包含 6 大主题密集专业课程、2 节实验室实操课程、剑桥大学特邀客座导师课堂、挑战性任务及个人演讲等高阶剑桥物理课程与活动。这将是中国学生罕见的世界殿堂级学习机会,更是未来申请牛津或剑桥大学时巨大的竞争优势。此外,同学们将体验剑桥的学习与生活氛围。对于有志于未来申请剑桥及其他英国顶尖高校的学生而言,这是一次难得的学术与文化双重收获之旅。剑桥圣凯瑟琳物理营还特别安排了剑桥传统正式晚宴,并为学员颁发剑桥圣凯瑟琳学院官方结业证书。
项目亮点

由圣凯瑟琳学院研究主任 Dr. João Rodrigues 领衔执教,接轨顶尖学府教学体系
剑桥物理营由剑桥大学圣凯瑟琳学院研究主任、自然科学专业物理及数学资深导师 Dr. João Rodrigues 担任主教练。课程体系紧密围绕剑桥本科物理课纲设计,旨在帮助学生构建大学一年级量子力学的系统认知。在 Dr. Rodrigues 的引导下,学生将深入理解量子力学的核心框架与数学工具,体验剑桥严谨的学术训练方式,为未来升入剑桥,牛津等世界名校奠定坚实的学术基础。

多位物理客座教授与学者授课,直击物理方向最前沿的研究
除主教练全程指导外,我们还邀请多位来自剑桥大学及其他顶尖机构的一线研究学者担任客座教授与前沿研究学者。他们将带来横跨微观粒子与宏观宇宙的精彩课题——从揭示质子内部结构的量子色动力学、发现“上帝粒子”希格斯的高能对撞机实验,到寻找系外生命的行星探测技术。生动展现理论物理在当代科研尖端的深刻应用,帮助学员拓宽学科视野,触摸物理学未来的脉搏。

高强度学术训练,深入剑桥本科物理课纲,构建量子力学高阶认知
在总计超过 35 小时的集中学习中,学生将系统学习剑桥本科物理核心内容,涵盖“量子理论的起源”、“薛定谔方程”、“海森堡不确定性原理”等六大核心主题。课堂采用牛剑经典的“问题驱动”与“探讨式”教学,深入研究物理现象背后的数学模型与理论框架,最终通过个人学术演讲完成学习成果的系统呈现与能力转化,实现学术思维与科研能力的双重提升。

走进剑桥大学实验室,亲手操作尖端物理实验验证核心理论
理论与实践并重的剑桥教学模式,强调“学习—验证—应用”的完整闭环。学生将走进剑桥物理实验室,在导师指导下亲手完成两次高阶实操——如操作光谱仪验证氢原子光谱与能级量子化,或进行 X 射线实验验证布拉格定律。将抽象的量子概念转化为可观察的现实,真切感受到物理学作为一门实证科学的独特魅力。

微课题研究,在剑桥舞台完成个人研究成果演讲,收获导师点评
在剑桥物理集训营闭幕之前,每位学员将荣幸受邀进行一场物理主题演讲。在本营中,学生将在导师的引领下,经历从理论推导到实验操作、从课题研究到成果展示的完整学术流程。这不仅是一次与世界顶尖物理教育接轨的机会,更是提升学术竞争力、明确未来学科方向的关键一步。

深度体验剑桥本科生生活,荣获圣凯瑟琳学院官方结业证书
营员将入住成立于 1473 年的剑桥大学圣凯瑟琳学院,全方位沉浸于浓厚的学术氛围。课余将体验剑桥撑篙泛舟,并受邀参加充满历史文化韵味的传统正式晚宴 (Formal Dinner)。完成所有学术环节的学员将获得由剑桥大学圣凯瑟琳学院官方颁发的结业证书,高度认可其物理学术探索成就。
师资介绍
* 往期师资,仅供参考
领衔师资简介
历年客座学者介绍

Dr. João Rodrigues
- 剑桥大学圣凯瑟琳学院研究主任
- 剑桥大学沃尔夫森学院院士
- 剑桥大学物理及数学导师
- 负责设计并教授剑桥大学多学院物理及数学本科课程

Dr. João Rodrigues
- 剑桥大学圣凯瑟琳学院研究主任
- 剑桥大学沃尔夫森学院院士
- 剑桥大学物理及数学导师
- 负责设计并教授剑桥大学多学院物理及数学本科课程
João Rodrigues 博士在阿姆斯特丹大学完成高能物理学博士学位,其早期研究主要围绕核子结构与基本相互作用展开,奠定了扎实的理论物理与高等数学基础。自 2002 年起,他加入剑桥大学应用数学与理论物理系 (DAMTP) 担任研究员,开启了其在剑桥大学长达二十余年的科研与教学生涯。
进入剑桥后,Rodrigues 博士逐步将研究重心从微观尺度的粒子物理,转向宏观复杂系统中的气候与环境物理问题,尤其聚焦于极地地区气候系统的数学建模。他的核心研究方向是北极海洋海冰覆盖层的厚度分布及其长期演化规律,系统分析全球变暖背景下,过去数十年北极海冰厚度与结构变化的物理机制。这一研究方向在气候变化预测、极地环境评估以及全球气候模型校准中具有重要科学意义。
在方法论上,Rodrigues 博士的研究始终贯穿着一个清晰而稳定的学术主线:运用高阶数学工具与物理建模方法,解析高度复杂的自然系统。他将偏微分方程、连续介质力学、统计物理与数值模拟方法相结合,用以刻画海冰动力学、热力学过程及其与海洋—大气系统之间的耦合关系,体现了应用数学在现实世界重大科学问题中的独特价值。
除科研工作外,Rodrigues 博士目前还是剑桥大学自然科学专业本科生的资深导师 (Senior Tutor / Director of Studies) 之一,拥有超过 20 年的本科教学经验,长期负责物理与数学方向课程的教学与课程设计,并参与本科物理课程体系的整体规划。他以严谨的理论训练与清晰的数学直觉培养著称,强调帮助学生在抽象数学工具与具体物理问题之间建立深度联系。
总体而言,Rodrigues 博士是一位横跨基础物理、应用数学与气候科学的典型剑桥学者,其学术工作充分展现了从微观到宏观、从理论到现实问题的连续研究路径,也体现了高等数学在理解当代全球性挑战中的核心作用。
发表文章与论文:
- 《Modelling Quark and Gluon Correlation Functions 》专注于模拟夸克与胶子的关联函数,探索核子 (Nucleons) 的内部结构
- 《Seasonal sea ice cover as principal driver of spatial and temporal variation in depth extension and annual production of kelp in Greenland》评估了海冰覆盖变化如何影响北极格陵兰沿岸海带的深度分布与生产力,揭示气候变暖背景下海藻生态系统的响应规律
- 《Beamwidth effects on sea ice draft measurements from U.K. submarines》探讨波束宽度对海冰厚度测量精度的影响,研究波动传播与信号处理在极地观测中的应用物理学问题
- 《Arctic sea ice thickness characteristics in winter 2004 and 2007 from submarine sonar transects》基于潜艇声呐数据,对比分析2004 年和 2007 年冬季北极海冰的厚度、形态及长期变化趋势,气候模型验证与北极航运、生态风险评估提供关键数据基础

Professor Jessica Gwynne
- 剑桥大学圣凯瑟琳学院研究主任
- 剑桥大学沃尔夫森学院院士
- 剑桥大学物理及数学导师
- 负责设计并教授剑桥大学多学院物理及数学本科课程

Professor Jessica Gwynne
- 剑桥大学圣凯瑟琳学院研究主任
- 剑桥大学沃尔夫森学院院士
- 剑桥大学物理及数学导师
- 负责设计并教授剑桥大学多学院物理及数学本科课程
Jessica Gwynne 教授在加入现职之前,于剑桥大学罗宾逊学院攻读自然科学专业(材料科学方向),系统接受了材料力学、高分子科学与生物材料等方面的训练。此后,她长期从事博士及博士后阶段研究,逐步确立了以生物医用材料与组织工程为核心的研究方向,其工作紧密连接基础材料科学与临床医学需求。
她的研究重点集中在用于人体组织修复与再生的高分子与生物复合材料,尤其关注材料微观结构、力学性能与生物功能之间的内在联系。在椎间盘置换材料研究中,她致力于开发能够在复杂载荷条件下模拟天然椎间盘力学行为的高分子体系,以提升脊柱修复材料的长期稳定性与可靠性;在韧带与肌腱再生领域,她围绕胶原纤维的结构组织与力学响应展开研究,探索其在软组织修复与功能重建中的作用机制;在骨再生研究中,她关注多孔支架材料的结构设计与力学调控,旨在促进骨组织生长、力学整合与再生过程。她的研究不仅在再生医学与生物力学领域具有重要应用价值,也为新型医疗植入材料的理性设计提供了关键科学依据。
除科研工作外,Gwynne 教授在教学方面同样表现卓越。她长期参与自然科学与材料科学相关课程的本科教学与课程建设,注重将前沿科研成果融入课堂教学,培养学生的工程思维与跨学科理解能力。因其在教学质量与教学创新方面的突出贡献,她于 2019 年荣获Pilkington Prize for Teaching,这一奖项是剑桥大学对优秀教师的重要认可。
研究方向与论文:
- 肌腱与韧带再生的胶原蛋白支架:发表论文《Collagen fibre implant for tendon and ligament biological augmentation. In vivo study in an ovine model 》在绵羊模型中验证了胶原蛋白支架的效果,为胶原蛋白在肌腱 / 韧带修复中的临床转化提供了关键体内证据,并明确了交联度调控是优化植入物性能的重要方向。
- 骨再生支架:利用双光子聚合 (Two-Photon Polymerization) 技术制备了一种新型生物可降解聚合物支架,并证实该支架具有良好的生物相容性,能有效支持人类骨前体细胞的增殖与分化,展示了先进制造技术在提升骨支架性能方面的潜力,为后续体内研究及临床转化奠定基础。
学术板块
剑桥本科理论物理课程是物理学领域的顶尖学术探索,涵盖量子力学、薛定谔方程、不确定性理论等核心内容。在世界顶尖学府导师的指导下,深入研究物理现象背后的数学模型与理论框架,培养严谨的逻辑思维与分析能力。
| 主题课程 | 课程 1:量子理论的起源 | 课程 2:量子力学的基础理论 | 课程 3:量子力学的 |
|---|---|---|---|
| 课程目标 | 了解量子理论诞生的背景 | 了解量子力学从诞生到逐渐走向成熟的每一个关键节点 | 如何通过量子力学解决实际问题 |
| 课程内容 |
● 黑体辐射与紫外灾难 ● 光电效应 ● 玻尔的氢原子模型 ● 德布罗意波 |
● 爱因斯坦-罗森-波多尔斯基悖论 ● 玻尔-爱因斯坦论战 ● 贝尔定理 ● 阿斯派克特实验 |
● 量子态与波函数 ● 波函数的坍缩 ● 经典粒子在中心势场中的运动 ● 量子粒子在中心势场中的运动 |
| 主题课程 | 课程 4:薛定谔方程 | 课程 5:海森堡不确定性原理 | 课程 6:角动量 |
| 课程目标 | 掌握量子力学的核心工具 | 量子力学如何改变我们对“确定性”的传统认知 | 掌握计算方法,并进行模型分析 |
| 课程内容 |
● 定态薛定谔方程 ● 无限势阱 ● 有限势阱 ● 一维谐振子 |
● 量子力学的统计解释 ● 不确定原理的经典表述 ● 不确定性关系与测量过程 ● 费曼的双缝实验 |
● 经典力学中的角动量 ● 对易关系 ● 量子力学中的角动量 ● 轨道角动量 ● 自旋 |
- 氢原子光谱与能级量子化验证:使用专业光谱仪,观测并测量氢原子的巴尔默线系,亲手计算里德伯常数与电离能,直观验证玻尔模型与能量量子化的核心概念。
- 晶体结构与布拉格定律实验:通过操作 X 射线衍射仪,测量不同晶体的衍射角,应用布拉格定律反推原子间距,深刻理解波粒二象性在材料科学中的具体体现。
日程介绍
| 时间 | 9:00-12:30 | 13:30-17:30 | 19:00-20:00 |
|---|---|---|---|
| Day 1 | 出发前往英国 | 入住剑桥大学·圣凯瑟琳学院 | |
| Day 2 | 学术板块1 深度学习剑桥本科理论物理课程,六大学术主题,涵盖量子力学、薛定谔方程、不确定性理论等核心内容 |
学术板块2 走进剑桥物理实验室,在导师指导下完成两次高阶实操——如操作光谱仪验证氢原子光谱与能级量子化,或进行X射线实验验证布拉格定律 学术板块 3聆听剑桥资深教授的前沿学术演讲,展现理论物理在当代科研尖端的应用,拓宽学科视野 |
学术板块4 课程答疑,与剑桥导师面对面,在深度互动中实现认知跃升 个人课题准备 |
| Day 3 | |||
| Day 4 | |||
| Day 5 | |||
| Day 6 | |||
| Day 7 | 个人学术课题演讲 | 剑桥撑篙泛舟与校园参观 | 剑桥大学传统正式晚宴 |
| Day 8 | 漫步牛津:参观牛津大学校园,感受别样学术气息 | ||
| Day 9 | 伦敦科学与文化体验之旅 - 博物馆参观 | ||
| Day 10 | 伦敦城市探索之旅 - 打卡伦敦地标建筑 | ||
| Day 11 | 返程 | ||
*注:日程仅供参考,具体日程行前发布
独特体验

入住剑桥大学圣凯瑟琳学院 St Catharine's College

剑桥大学传统晚宴 Formal Dinner

剑桥撑篙泛舟 Punting in Cambridge

漫步牛津,多元英伦文化之旅
往届学生感言
剑桥物理集训营让我从科普书走向真正的量子力学。在剑桥教授的引导下,我亲手通过实验验证了玻尔模型的光谱理论——当计算波段与观测结果完美匹配时,我感受到了物理的精确与美妙。这次经历不仅坚定了我学习物理的决心,更让我遇见了一群同样热爱探索的伙伴。
— 何同学 华东师范大学第二附属中学
剑桥物理集训营让我体验到真正的物理思维:从第一性原理出发,一步步推导出结论,而不只是接受现成的公式。剑桥教授的授课方式生动深刻,虽然量子力学内容密集到令人“内存过载”,但这种纯粹的学术沉浸正是我所向往的。
— 王同学 北京市第三十五中学
在剑桥物理营,我接触到了在国内教学中很少能亲手操作的 X 射线实验,亲身验证了布拉格定律。这里的学术氛围自由而开放,生活节奏宁静而舒适,让我真正体会到物理研究与环境相融的状态。如果学弟学妹有机会,很值得来亲身感受一次。
— 王同学 华中师范大学国际课程中心
剑桥物理集训营让我第一次系统接触量子物理,面对全新的思维方式和复杂的公式,在教授引导下逐渐找到了学习节奏。更宝贵的是,这里提前让我体验了大学的学习模式——需要自主钻研、敢于提问、与优秀的伙伴共同探讨。这种学术氛围和跨学科视角,对我未来想走的应用数学方向带来了真实的启发。
— 翁同学 北京海淀稻香湖学校
参与须知
项目费用
包含课程费用、参访项目费用、圣凯瑟琳学院住宿、剑桥当地早午晚餐费用、领队服务费和接送机交通费用;不包含国际机票、签证和签证服务费、牛津和伦敦游览的午晚餐
签证服务(可选):阿思丹签证无忧保障服务承诺获签,如非客户自身原因被拒签,全额退还签证服务费或享有二次递签免签证服务费权力,项目费用全额退款、零损失
国际机票:阿阿思丹将提前发布领队、航班信息和机票购买通知,家长可以自行上网购买或通过阿思丹购买同程往返国际航班
活动报名截止时间
活动开始前三周,集训营录取名额有限,录完提前截止










