促进材料科学领域的研究、职业和社区发展

加布里埃尔·伍德（Gabrielle Wood）是霍华德大学（Howard University）化学工程专业的大三学生，她的使命是改善自然资源和材料的可持续性和生命周期。她在综合研究机会材料倡议 （MICRO） 计划中的工作使她在许多不同方面的研究方面获得了实践经验，包括 MATLAB 编程、实验设计、数据分析、图形制作和科学写作。

伍德也是来自美国10所大学的10名本科生之一，参加了今年早些时候举行的第一届MICRO峰会。该实习计划由麻省理工学院材料科学与工程系 （DMSE） 开发，于 2021 年秋季首次启动。现在已经是第三年了，该计划继续发展，为非麻省理工学院的本科生提供了更多机会——包括 MICRO 峰会和该计划扩展到包括西北大学。

“我认为MICRO项目最有价值的方面之一是能够与经验丰富的材料科学与工程教授进行长期研究，”伍德说。“我的学校在可持续聚合物方面的本科生研究机会有限，因此MICRO项目使我获得了该领域的宝贵经验，否则我不会拥有这些经验。”

和伍德一样，曼哈顿学院（Manhattan College）化学专业的大四学生格里海迪·加西亚（Griheydi Garcia）也非常重视接触材料科学的机会，特别是因为她在家乡的大学里无法学到那么多关于材料科学的知识。

“通过MICRO课程，特别是通过视频，我学到了很多关于晶体学和材料缺陷的知识，”Garcia说。“研究本身也非常有价值，因为我们可以将我们通过视频学到的知识应用到我们远程进行的研究中。”

扩大研究机会

从一开始，MICRO 计划就被设计为一个完全远程、严格的教育和指导计划，针对来自服务不足背景的学生，他们有兴趣攻读材料科学或相关领域的研究生院。实习生与教师配对，以从事他们特定的研究兴趣。

杰西卡·桑德兰（Jessica Sandland）’99，博士’05，DMSE首席讲师和MICRO的联合创始人，表示实习生的研究项目被设计为他们可以远程完成的工作，例如开发机器学习算法或数据分析方法。

“重要的是要注意，这不仅仅是关于项目和教师为学生实习生带来什么，”麻省理工学院数字学习实验室的成员桑德兰说，该实验室是麻省理工学院开放学习和研究所学术部门之间的联合项目。“学生们正在做真正的研究和工作，并创造真正有价值的东西。这在很大程度上是一种交流。

Cécile Chazot 博士 ’22 现在是西北大学材料科学与工程助理教授，从一开始就帮助在麻省理工学院建立了 MICRO。进入西北大学后，她很快意识到，将 MICRO 扩展到西北大学将为实习生提供更多的研究机会，而不是仅仅依靠麻省理工学院——利用该大学强大的材料科学与工程系，并通过西北大学医学院为生物材料研究提供资源。该计划获得了 3M 的资助，并于 2023 年秋季在西北大学正式启动。大约一半的 MICRO 实习生现在在麻省理工学院参加该计划，一半在西北大学。伍德和加西亚都通过西北大学参加了该计划。

“通过扩展到另一所学校，我们已经能够让实习生参与更广泛的研究项目，”Chazot 说。“我们更容易为学生安排符合他们兴趣的教师和研究。”

建立社区

MICRO 计划获得了麻省理工学院开放学习的一部分安利捷世界教育实验室的高等教育创新资助，用于举办面对面的峰会。2024 年 1 月，实习生访问了麻省理工学院，进行了为期三天的演讲、研讨会和校园参观——包括参观 MIT.nano 大楼——以及各种社区建设活动。

“MICRO 的很大一部分是社区，”Chazot 说。“峰会的一大亮点就是看到学生们聚在一起。”

峰会还包括小组讨论，让实习生从研究生和专业人士那里获得见解和建议。研究生小组讨论包括麻省理工学院研究生 Sam Figueroa（机械工程）、Isabella Caruso（DMSE）和 Eliana Feygin（DMSE）。职业小组由 Chazot 领导，成员包括 SiTration 产品主管 Jatin Patil 博士 ’23;Maureen Reitman ’90，ScD ’93，Exponent集团副总裁兼首席工程师;Lucas Caretta 博士 ’19，布朗大学工程学助理教授;Raquel D’Oyen ’90，拥有西北大学博士学位，是雷神公司的高级工程师;Ashley Kaiser MS ’19， PhD ‘21,6K 高级工艺工程师。

学生们还有机会通过研究报告相互分享他们的工作。他们的演讲涵盖了广泛的主题，包括：开发一个计算机程序来计算纺织品制造中使用的聚合物的溶解度参数;对光子芯片进行生命周期分析，并评估其与标准硅微芯片相比对环境的影响;以及将机器学习算法应用于二维磁性材料CrSBr的透射电子显微镜图像扫描。

“峰会非常精彩，是我作为大学一年级学生所拥有的最好的学术经历，”MICRO 实习生 Gabriella La Cour 说，她正在斯佩尔曼学院攻读化学和生物医学工程双学位专业，并通过麻省理工学院参加 MICRO。“我遇到了很多比我高年级的学生……我还学到了一些关于如何作为高年级学生驾驭大学的知识。

“实际上，我和其中一名学生有着非常亲密的友谊，我们经常保持联系，”La Cour补充道。“Chazot教授在申请和推荐信方面提供了宝贵的建议，这些建议在我申请REU（本科生研究经验）和研究生院时很有用。”

展望未来，MICRO组织者希望继续扩大该计划的影响力。

“我们希望看到其他学校采用这种模式，”桑德兰说。“那里有很多机会。参与该计划的部门、研究小组和导师越多，它的影响就越大。