如何助力孩子在学术中向纵深发展?诺维哈佛学者培训计划——哈佛大学科研项目介绍
作者:明德学院(北京东方红学校)时间:10月21日

  拥有什么样的能力,孩子未来才能有更好的发展?这无疑是家长们最关心,也是教育中一直以来最热门的问题之一。

  问题太大,但我想我们或许可以从藤校录取的角度,和各校官网的要求上窥见一二。

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  普林斯顿

  从各校官方信息我们不难看出,一众名校不仅希望孩子们能够展现优秀的学习能力,更是在孩子们是否能够认识自我、挑战自我,和影响世界方面有着更高的要求。这背后映射出来的,是自律、勇敢、独立思考和解决复杂问题等一系列能力。

  对学校来说,这要求我们不仅能为孩子们提供达到最严苛学术要求的课程,更要为孩子们发掘、整合各项校园内外的资源,从学术到课外活动,全面助力孩子们的人生发展。

  在一向重视孩子学术表现和个性化发展的诺维,我们开发了诺维哈佛学者培训计划,根据学生的天赋才能、兴趣爱好和抱负志向,为学生针对性地定制发展计划,让具有强烈求知欲和优秀学习能力的学生可以在学有余力的基础上,进行学术内外的自我挑战,拓展知识边界,挖掘自身潜能,磨砺心性。

  在2008年,由乔治·库(George Kuh)所代表的学术界已经证明,科研训练对于人才培养具有显著的作用。为此我们与哈佛大学部分实验室合作,让孩子们得以在高中时期就进入哈佛大学的校园和实验室中,由研究领域最顶尖的教授和导师带领,进行科学项目研究,诺维学生也成为该项目全球仅有的高中生。

  一.哈佛大学阿尔兹海默症研究项目

  导师介绍PROFILE

  哈佛大学医学院神经科学副教授、博士生导师

  美国神经科学学会委员

  国际阿尔兹海默症病协会基金评委

  在Nature、Nature Neuroscience、Neuron和Journal of Neuroscience等国际顶尖期刊发表多篇学术论文。

  研究方向:阿尔兹海默症和帕金森症等神经退行性疾病

  阿尔兹海默症,俗称“老年痴呆症”,是一种起病隐匿的进行性发展的神经系统退行性疾病,又被称为“脑海中的橡皮擦”,从早期的健忘、语言能力失调到脑萎缩,失去行动能力,阿尔兹海默症漫长地折磨着病人,包括撒切尔夫人在内的不少名人也都深受其苦。作为全球最难以治愈的疾病之一,目前,全球至少有5000万人患有阿尔兹海默症,而中国却拥有世界上最庞大的患病群体。

  项目所在的实验室是全美最顶尖的移植中心之一,拥有7位以上的诺奖获得者,每年数亿美元的研究经费,项目研究的成果大大推进了疾病治愈的进程和人类的发展。

  在诺维哈佛学者项目阿尔兹海默症研究项目中,学生由导师带领,通过学习课题基础知识和原理、相关科学理论以及扎实的科研基础训练,利用理论课和实验课,在生物、化学、分子生物学、计算机和人工智能等方面,深入探索阿尔兹海默症的发病机制。

  在哈佛,学生的生活由每周四天理论课和一天实验课组成。

  不同于普通授课,在理论课上教授将提供实验案例,手把手带着学生对科研文献进行深入阅读,探究结论来源,回溯整个实验和科研的实现过程。

  实验课也与普通的生化实验不同,在项目的电生理实验中,学生们需要学习亲手采集小鼠脑片,并学习类脑脊液的浸泡溶液配比,并在实验后进行数据记录、数据分析。

  在项目的最后一周,学生将独立进行课题设计和实验,并且产出完整的实验报告和学术研究论文,并进行答辩。

  二.哈佛大学人工智能和机器学习研究项目

  导师介绍PROFILE

  哈佛大学助理教授

  哈佛大学医学院与麻省总院高级研究员

  卡内基梅隆大学计算机科学博士

  多个期刊与国际会议审稿人

  在IEEE T-PAMI/Nature子刊/JACS/Angew等顶级杂志与CVPR/ICCV/ECCV等计算机视觉顶级会议发表论文近50篇。

  研究方向:深度学习、计算机视觉、机器学习与分子科学

  在万物互联和万物智能的时代,人工智能已经融入我们的生活,无所不在。机器学习(Machine Learning)是人工智能在近期最重要的发展之一,机器通过分析大量数据来进行训练、学习,从而归纳和识别特定的目标,并寻找数据中的模式,使用这些模式来分析、预测未知的操作。

  该项目实验室可谓是全世界最顶级的医学影像实验室之一。

  在诺维哈佛大学机器学习项目——人工智能的脑科学应用科研项目中,学生们将致力于将神经网络和医学知识与机器学习相结合,扫描图像并检测脑瘤。

  在对图像进行检测时,考虑颜色、对比度、像素、尺寸等多个参数,然后对像素进行分组和标记,进行分类。通过机器学习对处理后的图像进行分析和诊断,判断脑肿瘤是低水平还是高水平,即良性还是恶性,以及肿瘤的大小等信息。医生专家则可以利用图像处理的诊断来进行更高级的诊断。

  经过以上两项严格的科研训练项目,学生将收获

  对研究方向的深入了解

  文献阅读能力

  提出问题能力

  分析问题的能力

  尝试解决/解决问题,推动问题发展的能力

  独立论文写作的能力

  达到部分学校本科毕业生的科研水平

  在此基础上,进一步提升独立辩证思考能力、沟通交流能力、协调平衡能力、抗压能力、自律能力,并可以建立良好的科研和学习习惯,树立自己的理论和世界观框架,明确学业和生涯规划。

  学生感言

  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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