如何助力孩子在學術中向縱深發展?諾維哈佛學者培訓計劃——哈佛大學科研項目介紹
作者:明德學院(北京東方紅學校)時間:10月21日

  擁有什么樣的能力,孩子未來才能有更好的發展?這無疑是家長們最關心,也是教育中一直以來最熱門的問題之一。

  問題太大,但我想我們或許可以從藤校錄取的角度,和各校官網的要求上窺見一二。

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  普林斯頓

  從各校官方信息我們不難看出,一眾名校不僅希望孩子們能夠展現優秀的學習能力,更是在孩子們是否能夠認識自我、挑戰自我,和影響世界方面有著更高的要求。這背后映射出來的,是自律、勇敢、獨立思考和解決復雜問題等一系列能力。

  對學校來說,這要求我們不僅能為孩子們提供達到最嚴苛學術要求的課程,更要為孩子們發掘、整合各項校園內外的資源,從學術到課外活動,全面助力孩子們的人生發展。

  在一向重視孩子學術表現和個性化發展的諾維,我們開發了諾維哈佛學者培訓計劃,根據學生的天賦才能、興趣愛好和抱負志向,為學生針對性地定制發展計劃,讓具有強烈求知欲和優秀學習能力的學生可以在學有余力的基礎上,進行學術內外的自我挑戰,拓展知識邊界,挖掘自身潛能,磨礪心性。

  在2008年,由喬治·庫(George Kuh)所代表的學術界已經證明,科研訓練對于人才培養具有顯著的作用。為此我們與哈佛大學部分實驗室合作,讓孩子們得以在高中時期就進入哈佛大學的校園和實驗室中,由研究領域最頂尖的教授和導師帶領,進行科學項目研究,諾維學生也成為該項目全球僅有的高中生。

  一.哈佛大學阿爾茲海默癥研究項目

  導師介紹PROFILE

  哈佛大學醫學院神經科學副教授、博士生導師

  美國神經科學學會委員

  國際阿爾茲海默癥病協會基金評委

  在Nature、Nature Neuroscience、Neuron和Journal of Neuroscience等國際頂尖期刊發表多篇學術論文。

  研究方向:阿爾茲海默癥和帕金森癥等神經退行性疾病

  阿爾茲海默癥,俗稱“老年癡呆癥”,是一種起病隱匿的進行性發展的神經系統退行性疾病,又被稱為“腦海中的橡皮擦”,從早期的健忘、語言能力失調到腦萎縮,失去行動能力,阿爾茲海默癥漫長地折磨著病人,包括撒切爾夫人在內的不少名人也都深受其苦。作為全球最難以治愈的疾病之一,目前,全球至少有5000萬人患有阿爾茲海默癥,而中國卻擁有世界上最龐大的患病群體。

  項目所在的實驗室是全美最頂尖的移植中心之一,擁有7位以上的諾獎獲得者,每年數億美元的研究經費,項目研究的成果大大推進了疾病治愈的進程和人類的發展。

  在諾維哈佛學者項目阿爾茲海默癥研究項目中,學生由導師帶領,通過學習課題基礎知識和原理、相關科學理論以及扎實的科研基礎訓練,利用理論課和實驗課,在生物、化學、分子生物學、計算機和人工智能等方面,深入探索阿爾茲海默癥的發病機制。

  在哈佛,學生的生活由每周四天理論課和一天實驗課組成。

  不同于普通授課,在理論課上教授將提供實驗案例,手把手帶著學生對科研文獻進行深入閱讀,探究結論來源,回溯整個實驗和科研的實現過程。

  實驗課也與普通的生化實驗不同,在項目的電生理實驗中,學生們需要學習親手采集小鼠腦片,并學習類腦脊液的浸泡溶液配比,并在實驗后進行數據記錄、數據分析。

  在項目的最后一周,學生將獨立進行課題設計和實驗,并且產出完整的實驗報告和學術研究論文,并進行答辯。

  二.哈佛大學人工智能和機器學習研究項目

  導師介紹PROFILE

  哈佛大學助理教授

  哈佛大學醫學院與麻省總院高級研究員

  卡內基梅隆大學計算機科學博士

  多個期刊與國際會議審稿人

  在IEEE T-PAMI/Nature子刊/JACS/Angew等頂級雜志與CVPR/ICCV/ECCV等計算機視覺頂級會議發表論文近50篇。

  研究方向:深度學習、計算機視覺、機器學習與分子科學

  在萬物互聯和萬物智能的時代,人工智能已經融入我們的生活,無所不在。機器學習(Machine Learning)是人工智能在近期最重要的發展之一,機器通過分析大量數據來進行訓練、學習,從而歸納和識別特定的目標,并尋找數據中的模式,使用這些模式來分析、預測未知的操作。

  該項目實驗室可謂是全世界最頂級的醫學影像實驗室之一。

  在諾維哈佛大學機器學習項目——人工智能的腦科學應用科研項目中,學生們將致力于將神經網絡和醫學知識與機器學習相結合,掃描圖像并檢測腦瘤。

  在對圖像進行檢測時,考慮顏色、對比度、像素、尺寸等多個參數,然后對像素進行分組和標記,進行分類。通過機器學習對處理后的圖像進行分析和診斷,判斷腦腫瘤是低水平還是高水平,即良性還是惡性,以及腫瘤的大小等信息。醫生專家則可以利用圖像處理的診斷來進行更高級的診斷。

  經過以上兩項嚴格的科研訓練項目,學生將收獲

  對研究方向的深入了解

  文獻閱讀能力

  提出問題能力

  分析問題的能力

  嘗試解決/解決問題,推動問題發展的能力

  獨立論文寫作的能力

  達到部分學校本科畢業生的科研水平

  在此基礎上,進一步提升獨立辯證思考能力、溝通交流能力、協調平衡能力、抗壓能力、自律能力,并可以建立良好的科研和學習習慣,樹立自己的理論和世界觀框架,明確學業和生涯規劃。

  學生感言

  I could spend hours and hours talking about what makes this research project provided by Boston Satellite Campus Nova Academy so intriguing.Such opportunities of being taught by a Harvard University instructor and having the access to the laboratory that is only open to Harvard students can never be found in any other education institutes or schools,yet are provided in BSC.Prof.L,our teacher,is an instructor at Harvard University and specializes in medical research via artificial intelligence.This course aims to teach us the history,basic concepts,and implementation of artificial intelligence,and how to utilize the concepts and mathematics to carry out medical research,especially in identifying brain tumors via computer vision analysis.In the first lecture,Prof.L introduces us to the abstract and general concepts of AI,and machine learning,as well as their principles and currently prevalent branches.The course is absolutely well-explained.In future lectures,we will dive into the mathematics and coding part of AI,focusing on medical application and its explainability,and try to practice it on our own.

  ——Flash


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