作者:陈彬 来源: 中国科学报 发布时间:2023-9-26
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在大一入学前布置“科研”任务,这波操作很有“未来感”

 

■本报记者 陈彬

摆舸没有想到,自己大一入学还不到一个月,竟然已获得了一项“课题”评选的一等奖,获奖课题还是十分“高大上”的纳米机器人。

这个题目是在他暑假时做的。

今年高考,摆舸成功被大连理工大学未来技术学院/人工智能学院(以下简称大工未来技术学院)录取,成了该学院成立后的首批本科生。8月中旬,他在参加完学院组织的一场线上开营仪式后,萌生了“研究纳米机器人”的念头。

什么样的活动会让这名“准大学生”产生这貌似有点“不自量力”的念头呢?

“学长”出的题目

这场仪式所开的“营”,全称为暑期“赋能未来”训练营。要给学生赋什么“能”,这是院方在策划这一活动时首先需要面对的问题。

“2020年,我国在高校设立未来技术学院的初衷,就是要做好未来科技创新领军人才的前瞻性和战略性培养。”在大工未来技术学院执行院长卢湖川看来,要想让学生成为领军人才,就需要在其观念中尽早植入科学家精神,并让其尽早对相关专业有一个认知。

正如该院党委书记侯庆敏所说,“最好在他们收到录取通知书时,就能为适应大学生活、了解专业,乃至于了解如何学习和科研做一些准备,这也是响应国家提升青少年科学素养和创新能力的举措和尝试”。

这成了他们组织此次训练营的基本出发点。

在这一认知基础上,“赋能未来”训练营被划分为6项主要内容——做一项计划、读一本好书、诵一部经典、识一位名家、习一项能力和研一个课题。

“这六大主要任务中,前五项内容由学生自主完成,我们只提出倡议,并提供相关书单和建议等。”该院副院长孙智妍表示,在此基础上,学院针对“研一个课题”,为学生提供了六大兴趣方向。

拟定这六大兴趣方向的人叫杨睿哲,是大连理工大学人工智能专业的研一学生,也是摆舸和同学们未来四年的朋辈导师之一。

作为大工未来技术学院在书院制育人模式下打破学域、年龄界限的一种尝试,“朋辈导师”是让高年级学长、学姐以导师身份,在学生四年的学业和生活中为其提供指导。作为“过来人”,他们的优势是能最大程度贴近学生实际。这在杨睿哲给学弟、学妹们“出题”的过程中表现得很充分。

“大工未来技术学院学生的专业基本与人工智能相关,我的本科专业恰恰是人工智能。”杨睿哲说,回顾自己的本科生涯,他切身的感受是这个专业的知识更新特别迅速。“两年前我学的东西,现在已经过时了。因此,主动学习和提高信息检索能力对我们来说至关重要。”

从一开始,杨睿哲便在老师的指导下定下了“出题方向”——培养学弟、学妹们的信息检索能力。考虑到全国各地学生接触网络的情况各异,他还将这些题目做了难易划分。

比如,在六大方向中,既包括分析亲人的职业是否涉及人工智能技术、了解信息技术可能给当地企业带来何种变化等相对简单、易于操作的方向,也包括手机与生活、科幻电影的“科”与“幻”、体育与智能技术等和前沿技术结合得比较紧密,并涉及某些社会热点的方向。杨睿哲甚至针对某IT社区的交互式对话功能设计了一个方向,请学弟、学妹总结使用该功能的体验并做优缺点分析。

对错“不重要”

听到这些方向后,摆舸一眼相中了其中与科幻相关的话题。“我原本就比较喜欢科幻,恰巧不久前还看过一部科幻电影,对其中科学家为了治疗疾病,驾驶被缩小的飞船进入人体的情节印象深刻。”

现阶段,将科学家缩小显然难度太大,但如果将机器人缩小,那不就是纳米机器人吗?

摆舸知道,单凭自己很难完成这个题目。好在他很快与班里3名志同道合的同学组成团队,每名成员负责一项子课题——什么是纳米机器人、什么是癌症、纳米机器人如何治疗癌症,以及纳米机器人在医学上的其他应用。通过查阅资料,4人在各自有所收获后,将内容合为一个大课题。

此时,他们发现了一个问题——超时了。

“学校为了培养我们在有限时间里的表达能力和逻辑能力,规定课题讲演时间不能超过3分钟,但我们的内容合在一起超过了16分钟。”他说。

面对这一问题,四人决定将原课题一分为二。经过一周多的磨合,他们在大学阶段的第一项“课题”宣告完成。

在这段时间里,摆舸先是在网上“海选”材料,之后便开始有针对性地“啃论文”。

这也是他认为最难的部分。他选定了《科学》期刊中的一篇科研论文,“感觉它比较容易讲清”,然后借助翻译软件,反复研究原论文,由于其中涉及大量专业术语,必须查阅多篇相关论文。对于一名“准大学生”来说,其难度可想而知。

最终,凭借这项题为“纳米机器人的原理及其医学上的应用”的项目,摆舸在结营答辩中获得一等奖。

获奖当然是值得高兴的事,但孙智妍坦言,这些学生最终的成绩如何,其实并不重要。

事实上,在启动“赋能计划”活动时,孙智妍就曾直言“不希望让学生们作一个‘科学研究式’的课题”。“我更希望通过这种探究式、启发式的方式,培养同学们的思辨能力。让学生知道怎样搜索信息、怎样总结和表达搜索结果、怎样形成思考的逻辑,至于他们能得出怎样的结论,甚至结论是否正确,一点儿都不重要。”

从结果上看,孙智妍的这个目的显然达到了,“甚至有些超出我的预期”。她笑着说。

真实的学生“科研画像”

在此次训练营中,“准大学生”们总共完成了146个项目,其研究内容既包括科幻小说《三体》中的太阳帆,也包括子宫内膜癌筛查中的人工智能应用;既包括排球实时回放界内外技术,也包括机器人对社会的影响与发展困境……

经过班级内的筛选和推荐,16个项目进入最终的答辩环节。这些参与答辩的学生给作为评委的大连理工大学副教授贾旭留下了深刻印象。“可以明显看出,对于课题里的某些技术点,这些学生的确下功夫做了调研,他们和评委之间是‘有答有辩’,而非一味地听评委讲。”

在贾旭看来,这至少说明对于这些课题,学生们是感兴趣的。

“这很重要。”他说,有了兴趣后,他们才可能思考课上所学与自身兴趣间有何联系。未来,这些联系可能成为一个新课题,甚至一个新学科方向。“我们培养拔尖创新人才的目的不就在此吗?”

这也是大工未来技术学院举办此次活动的另一重考虑。

“既然我们培养的是科技创新领军人才,这类人才又不可能千人一面,我们的培养方法就必须因人而异。”侯庆敏说,这些学生的兴趣点在哪里、其志向何在,学识和能力基础又如何,如果这些问题我们不能尽快有所了解,谈何因材施教?

通过这样一次在开学前布置的“科研”任务,老师们便可以在与学生接触之初,得到一幅虽然线条简单,却无比真实的学生“科研画像”。

比如,当答辩结束后,贾旭看到了一个令他印象深刻的场景——学生们依然围在评委身边,就自己项目相关的话题不停地交流着。直到晚上9点,他离开现场时,学生们依然没有散去。

摆舸就在这群学生中——

“我问了一位生物领域的老师,交流中我得知,老师的课题与蛋白进化有关。她还告诉我,她未来的一个研究方向是通过人工智能赋能蛋白进化。这个方向对我很有启发,但我还想知道我应该怎么跟进、有哪些更好的办法……”

《中国科学报》 (2023-09-26 第4版 高教聚焦)
 
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