在“ZOOMiN专业系列规划座谈会”系列第一期直播中,我们邀请了斯特思Surtest创始人廖文建带来了“理工科规划专场”,分享了“什么是科创”、“科创的申请优势“、“具有社会意义的科创项目”,以及“科创的准备过程“与”什么样的同学适合科创“等等。
结合各位家长关心的问题,ZOOMiN的创始人Huini也为大家分析了理工科申请的底层逻辑,以及ZOOMiN如何去培养理工科的学生。特写君整理了其中一部分内容,也分享给大家。
ZOOMiN
”
分享者:廖文建
广深莞地区多所国际学校校外科创导师
顶级机器人竞赛(FRC、VEX)导师
中学生专利研发辅导细分领域创造者
所辅导的学生已获国内国际专利109项
《父母话术训练》作者
什么是科创?为什么要做科创?
我们讲的科创主要针对要出国留学的学生。它的特点是,有想法做出来一个发明只是第一步;我们要用发明成果去申请国家专利,帮助学生去参加各种发明展。
所谓中学生的科创就是做项目,做成果转化。那为什么要做科创?我们可以从多方面来验证科创的价值。
第一方面 招生需求
我们会推荐学生参加美国知名大学认可的科创赛事。比如说,MIT官方招生网站就推荐学生参加各种发明展、机器人竞赛,比如说机器人竞赛 中的Vex, FRC,以及发明展中谷歌的Google Science Fair。另外,美本申请中Common App系统中,有两个科创赛事特别受认可,一个是ISEF,另一个是FRC,这是两个可以直接在申请页面上勾选的选项,其他赛事可能需要自己填入赛事名称。
美本申请讲究故事性与独特性。针对故事性,每一个科创项目背后都有故事;针对独特性,在高中阶段做出科创作品并获得国家专利的学生非常少,一般大多数学生都是参加各种竞赛,而科创就赋予了学生独特性。同时科创也是跳出课内理论学习,通过实践进行专业方向探索的方式。
第二方面 科创案例与社会意义
好的科创项目需要兼顾技术价值和人文关怀,同时需要大量的生活观察和对问题的思考。我们之前有两个学生,其中一个学生的家里开了月子中心。这个学生观察到,自己家开的月子中心模式比较传统,于是想做一个APP来录入月子中心客户的数据。这个APP主要有三个功能:第一个是信息记录,第二个是跟进孕妇的心情状态,第三个是专家论坛,会定期发布孕期注意事项。后来他们开发出这个APP并上架到了安卓应用商店。
我们还做过一个反校园霸凌的装置。一般情况下,只要出现霸凌,会伴随着辱骂、暴力词汇。而这个装置的原理是,一旦边上的噪音比较大就会开始自动录音,录完音之后上传到百度云端,通过百度人工智能分析检测词汇。比如,一般一分钟出现一次暴力词汇是相对正常的频率,但如果如果某一分钟出现了三次、五次、十次、二十次暴力词汇,它马上会发微信到监护人的手机,提醒ta的小孩可能正在遭受霸凌或霸凌他人,提醒监护人去听这个录音。这样可以在最短的时间内让家长知道自己小孩的具体情况,在霸凌出现时及时去干预、去阻断。这个项目我们带着六个学生做,获得了国家软件著作权,进入了德国专利康莱德全国总决赛,特斯拉国际发明节金奖。
还有一个经历了三次迭代的项目,是一个导盲腰带。当下的第三代有两个很有特点的功能。第一个是两侧的激光传感器,它是一个常规功能,比如在室内行走检测到障碍物之后会震动,诊断往哪边走。更重要的是第二个功能,这个装置实际上是一个网络摄像头,我们配套开发了一个APP,在盲人过红绿灯的时候,只要按APP,APP另一端会提醒用户进行帮助,用户就可以通过网络摄像头看到盲人前方红绿灯的情况,并通过装置震动进行帮助。如果要指引向前,就是双震;如果停止,就是就是连续更激烈地震三次;相应指引向左或向右,也是装置会向左或向右震动。为什么我们不采用语音提示的方式进行指引?因为盲人听觉的非常灵敏,如果使用耳机语音提示会非常痛苦,使用触觉会更加稳妥。
一个比较有奇思妙想的项目是一个戒烟装置。使用者的烟都放在装置里,装置会限制打开的次数,并逐月递减。比如第一个月可以打开20次,第二个月19次,第三个月18次,以循序渐进的方式辅助戒烟。同时,如果使用者试图突破每个月的限制次数,装置就会自动给使用者的家人发送信息,提示家人打电话来阻拦使用者。
QA时间
Q:科创对学习的帮助?
A:科创是集体项目,一个团队里需要有人做硬件、有人做编程、有人做商业宣传。科创赛事在美国已经非常系统化,比如FRC已经有31年的历史。仔细去想,科创团队比赛其实机器接近现实中的创业。所以这是美国教育通过科创去从小培养学生的将知识技能与团队合作融合的方式。
Q:科创项目需要多长的准备时间?
A:我们分为两种情况讨论:一种是科创,一种是机人竞赛。科创从补充知识到制作测试的正常周期是四到六个月,六个月之后我们会做成果转化,比如提交专利申请或参加国际发明展。机器人竞赛建议参加两年,因为第一年不容易出结果。FRC是半年高强度的准备,需要自己去与工厂合作,做加工设计;VEX入门的门槛相对较低,因为它的零件都由官方指定,可以现场搭建。
总体上来说,到场学习需要至少五十个小时。但有的学生是真心喜欢,投入就绝对不止五十个小时。
Q:什么样的学生适合参加科创?是否感兴趣就可以参加?需要有什么技术或知识上的储备?
A:一般来说,对科创项目有兴趣的同学理工科知识储备也会比较强,比较少会有兴趣与能力弯缺割裂的情况。在此之外,可以观察一下学生尤其是在小的时候是不是很喜欢自己动手去做东西、思考有没有可能发明一些装置解决生活中的问题。其实大多数学生小时候都有这样的能力,只是长时间的课内学习会淡化这种思考。
Q:在理工科专业申请较为困难的大环境下,是否要曲线救国?是否要跨学科申请?
A:我觉得喜欢什么就学什么,排名上做一些妥协其实关系没有那么大。我这边也有一些学生喜欢计算机,但家长为了好申请让他化学。其实有时候这样学生很痛苦,高中四年做的都不是他喜欢的。
Zi如何规划理工科学生的申请?
Huini|ZOOMiN特写创始人
我们主要要把握关键的决策,而关键的决策是什么,我们会放到一个具体的模型里去看。像刚才廖老师提到的反霸凌装置和导盲腰带这样的项目,在我们这个模型的语境下会被分为热情项目。
但在热情项目之外,我们也会从底层去培养理工科学生的能力。很多同学在做项目的时候并没有考虑他人、考虑现实因素。更重要的是,在西方文化和申请的语境里,在文书里表达情感的,是一种能力,是人格成熟很重要的一部分。而很多国内理工科的学生并不习惯于直言自己的情感,这在西方教育里其实是一种能力的丧失。而我们所做的,就是去培养这一部分。我们有一些理工科的男生,只喜欢做题,我们希望他做一些社会型的项目,刚开始他还会不情愿,觉得这有什么意义。后来他自己做完了之后,也意识到了世界很大,自己可以不那么自我。这也是反映了很多美国大学没有录这些理工科学生的真正原因是,这一类学生在概率上更容易没那么成熟。
通过大量的例子,我们发现,最卓越的那一批同学,在这个模型中基石的板块一定足够扎实。高中阶段的学术科研、社会活动实践等做得好的同学,早期基础性的东西一定做得也很好。我们希望去培养从长远角度来看独立自主的学生,而不是还需要依赖各类辅导、父母和老师支持的学生。
同时,我们的特色就是可以帮助学生找到“热情项目”的部分。什么是热爱?兴趣和热爱的区别是什么?很多学生并没有热爱的概念,只是觉得一个东西好玩有趣,想要满足好奇心。而热爱是必然伴随着责任心的,是需要去创造的,而不只是去消费一个好玩的东西。比如说申请生物的学生,其实生物竞赛并不是最重要的,重要的是对生命的理解和尊重。就说学术高度本身,高中生的做出来的项目再厉害,也不会超过顶尖大学的教授;所以在高中阶段,相比项目本身的厉害程度,热爱和底层的能力才是更需要打磨的。
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