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[匠心育人]让计算思维扎根于中学英才

文_徐丽丽/郑州大学

2022-11/总第320期

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宋玉教授在夏令营开幕式上为学员讲解英才计划

宋玉教授系郑州大学计算机与人工智能学院、软件学院副院长,作为郑州大学中学生英才计划计算机学科负责人,自2016年郑州大学开始参与英才计划学员培育工作后,始终将学科基础——计算思维的培养作为重要导向,重视学生理论与实践相结合能力的提升,将扩展学生的学术视野作为重要方式,注重家国情怀在人才培养过程中的有效引导。


强基固本,增强理论知识学习

宋玉带领由若干教授、年轻博士组成的人才培养团队积极引导学员在培养周期开展理论学习工作。从观看《社交网络》《AI》《模仿游戏》等系列影视作品,到阅读《数据之美》《浪潮之巅》《世界是数字的》等科普读物,帮助英才学员对计算机学科的内涵、范畴有了更加深刻的理解和认知,为后续的实践活动打下坚实的基础;通过要求学员撰写读后感,进一步提升了学员的写作、归纳能力。此外,培养团队非常重视计算思维的基础性引导,在培养过程中,为学员引入程序设计基础相关课程,引导学员在编程实践中进一步理解计算思维对于社会发展的重要性。同时,宋玉还积极组织高校专家为学员讲授不同研究方向、领域的专题报告,从浩瀚宇宙的天文大数据到显微镜下视频的微生物群行为分析,涵盖了人工智能、大数据分析、智能推荐系统、计算机视觉、科学计算、生物信息等多个前沿领域,让学员的学术视野得到充分拓展,帮助他们深刻体会信息前沿技术在各个领域发挥的重要作用。

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组织学生参观国家超算郑州中心


理论结合实践,实践出真知

每年度培养工作的特色是郑州大学计算机学科英才计划夏令营。活动特别设立了计算机工坊环节,让学员在智能寻迹小车、视频数据分析等领域开展相关学科实践活动。通过制作“智游循迹小车”,让学员了解电机的运动方式、各类传感器的使用方法及单片机的基本开发技术,激发学员的学科兴趣,培养学生的动手能力和分析问题、解决问题能力。英才计划学员在机器人实验室成员的指导下了解单片机的基本工作原理,了解PWM控制电机的过程,正确使用红外传感器、光电开关和微动开关等。基本工作完成后,学员经过合理的分析确定小车结构并进行组装,由实验室成员编写代码并下载程序控制小车的运动,学员通过观察小车的运行轨迹发现问题并反复修正,以达到竞技性评比的要求。计算机工坊“智慧交通视角下的智慧城市管理”专题则是关注基于视频监控场景的交通流检测、预测,对于缓解城市交通拥堵、提升出行效率、方便群众出行具有重要意义,从依托现代化城市智能管理的民生工程出发,引导学员开展相关实践工作。同时,学员深入思考城市面临的重大自然灾害,让他们意识到基于大数据分析相关预警技术将是城市应急管理的重要支撑之一。

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英才计划“家国情怀”主题报告


探索奥秘,前沿科技触动学生心灵

在英才计划的培养过程中,宋玉带领团队积极与本地科研平台、科研院所、知名企业等联系,通过参观一系列科学平台、科技展厅,让学生从视觉、触觉等多感官体验当前计算机前沿的发展及其在社会发展中的应用。


疫情来袭,风雨成长路,郑大伴同行

2020年,突如其来的新冠肺炎疫情,让春季的校园显得格外寂静。为降低疫情对英才计划培养工作的影响,响应教育部“停课不停教,停课不停学”的号召,郑州大学招生办公室统一筹划,各培养学科各司其职,为学员带来生动的“众志成城”课堂。郑州大学计算机与人工智能学院主动肩负起英才计划计算机学科在疫情期间的培养重任,积极发挥学科优势,利用在线专业讲座、在线实践平台、在线创新活动、线下夏令营等渠道,在抗击疫情和人才培养中积极贡献力量。

为了保障学员能有效参与培养,计算机学科导师团队在3月利用周末的晚间开展了一系列线上活动。通过在线会议,导师团队执行人宋玉为英才学员详细介绍了英才计划的培养目标、培养计划、导师团队组成等内容,展示了近年来计算机学科的经典培养案例和成果,进一步激发学员参与英才计划的兴趣和热情。对于学员因居家在线学习的心理不适应情况,宋玉鼓励学员以积极的心态面对,让这段难忘的经历成为成长路上的宝贵财富。

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宋玉指导机器人实践活动

同时,团队其他教师还为学员带来了关于人工智能的讲座。讲座中,除了对人工智能的发展历程、应用场景等传统内容的讲解外,还结合本次疫情,展示了我国计算机科研人员运用人工智能、大数据在医学诊断和疫情评估等工作中取得的进展;最后还为营员送上了寄语,鼓励他们作为拔尖人才要以强化学科基础为己任,推动我国在自然科学等核心战略领域的进步。


家国情怀,在英才学员心中埋下热爱的种子

在英才计划培养过程中,郑州大学招生办公室、宋玉团队经常邀请郑州大学副校长张倩红教授为师生们作“人格修养与家国情怀”的爱国主义专题讲座。讲座从多个维度深入浅出地阐述了新时代国家栋梁之才除了应具备专业技能外,还应具备人格修养、家国情怀和国际化视野。

一年一度的英才计划培养周期如白驹过隙,但宋玉和他的团队相信这个活动会在学员心中埋下一颗种子。这颗种子是家国情怀,激荡学员立志为国报效的雄心壮志;这颗种子是学术源泉,带领学员走进美轮美奂的科学世界;这颗种子是创新动力,迸发出学员对于信息前沿的热切向往。从前沿的学术报告、开放的科研课题,到炫酷的技术展示、丰富的科技体验和一系列精心准备的活动,定能帮助英才学员增进彼此友谊,开拓科学视野,树立远大志向,这才是祖国未来英才应有的模样。


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