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图灵班 |“解密”本科生科研

编者按
北京大学图灵班自2017年创建以来,获得了一系列亮眼成绩,其中不可忽略的,即为出色的科研成果。
本科生能否合适科研?本科生如何末尾科研训练?
为此,小编约请了担任北大图灵班本科生科研工作的陈宝权教授,分享他的心得体会。
本科生能否都要做科研?

首先声明一点,本科生不一定都要做科研,毕竟曾经有比较繁重的课程学习,还有许多其他的兴味爱好可以发掘。但我非常鼓励本科生尝试接触科研。科研之于课堂学习有很大的不同,课堂学习是学知识,科研是用知识,更重要的是创造新知识。从学到用到创新,科研是一个发掘个人潜力的机会
什么样的同窗合适做本科生科研?

能否一定是绩点高的同窗才合适做科研?不一定。很多案例阐明了,科研做得好和绩点高没有强关联;绩点不是那么突出但科研却非常优秀的大有人在。这也不难了解,科研往往专注于某一个研讨方向,不同方向所要求的专业才能有不同的侧重。另外,科研还需求相比课程所学更综合的才能。我以为,本科生只需对科研感兴味,都可以尝试。我这里说的兴味还不是对详细哪个范畴的科研感兴味,而只是对科研这个事情有比较强的猎奇,能想象科研给本人带来成就感。
但做科研会面临很多新的成绩,处理这些成绩没有“教材”,也没有标准化的方法。特别对于本科生,面临的成绩会更多,由于科研不属于本科生标准训练的范畴。毕业论文算是与科研最接近的训练了,但实际上,本科毕业论文并不要求原创性研讨,与真正意义的科研还是有所差别。下面,我会结合图灵班的培育方案,引见本科生科研培训方面的实际
本科生科研的首要困难:如何末尾?

如下面所讲,首先要有兴味。有了兴味,第一个困难就是怎样末尾。许多同窗能够止步于此。这外面有很多缘由,最次要的缘由是很难确定哪个研讨方向会是本人的兴味所在,以及找哪位教师来指点本人。发现兴味和找到导师能够是一个鸡和蛋的关系,互为条件,由于兴味不会凭空而来,需求尝试和发掘,而这个过程,导师的引导非常重要。对于多数习气了和教师只在课堂接触的先生来说,寻觅一位合适本人的科研导师是一个非常难的过程。不是每个先生都有勇气给多个教师发邮件或直接去办公室敲门讨论,也不是每个教师都会及时回复邮件或者能很快安排见面讨论。教师们在教学、科研、服务三件事之间,往往曾经是满负荷运转了。
图灵班“科研导师”团队

为了协助缓解这样的困境,图灵班组建了“科研导师”(research mentor)团队,由科研活跃且对指点本科生科研有兴味又有阅历的教师们自愿报名参加。
目前,北大图灵班科研导师团队有60多位来自前沿计算研讨中心、计算机迷信技术系、智能迷信系、王选计算机研讨所、数学迷信学院等单位的优秀中青年教师,研讨方向覆盖了计算机各个相关和交叉范畴,从实际到运用,从算法到系统。随着不断有新的教师加入,覆盖的前沿计算方向还在不断添加,如量子计算等。“科研导师”团队的组建,在先生和教师之间架起了桥梁。先生免为“破冰”之难,教师们经过相对集中的方式跟一个先生群体交流,也提高了效率。

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2021年度图灵班“科研导师”团队


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2021年度图灵班“科研导师”团队

科研实际 I:入门预备

即便有了弱小的科研导师团队,我们并没有急于把先生“丢”入各个实验室。图灵班教学和科研委员会为图灵班同窗们进入科研打造了两门入门和过渡课程:科研实际 I、II,目的是协助同窗们顺利地进入科研。作为两门课的担任教师,下面我分享一下课程安排的初衷和过程中积累的一些阅历。
科研实际I:做科研具有很强的不可预测性,所谓“众里寻他千百度”。从事科研是一种特殊的职业,科研行为的复杂性和成果的影响力让科技道德变得非常重要,会影响到一名迷信家的声誉和最终的社会贡献。进入科研之前,就应该对这个成绩建立正确的态度和认知。科研结果虽然不易预知,但其过程却是有章可循,也有许多阅历可以自创。科研触及到一些重要的素养,比如创造性与批判性思想,对本科生来说,还触及到新的才能,比如文献的阅读与写作,演讲交流等。良好的迷信素养和科研才能对将来的科研生涯至关重要,好像基本功,影响深远。
这门课在大二上学期停止,前半部分次要讨论下面提到的相关议题(参见文末部分阅读材料)。后半部分,科研导师团队浩大登场。每一位导师都会离开课堂上,亲身引见本人的研讨范畴,以及实验室的科研环境,让同窗们有一个初步的了解。

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科研导师做方向引见

科研实际 II:科研轮转

先生们在科研方面属于零终点,即便在这样的集中引见之后,也能够一时难以选定合适本人的方向和导师。研讨是一个比较长期且个性化的行为,因此,先生在确定研讨方向并和某位教师建立较长期的合作之前,互相比较深化的了解是有必要的。起步阶段的科研方向很有能够会成为先生将来较长期的研讨方向。科研作为一个职业是一个漫长的旅程,不要由于在某个方向能疾速发论文就自觉进入,找到本人感兴味又擅长的研讨方向将会受益好久
科研实际 II:综合上述要素,我们建立了“科研轮转”制度,在大二下学期以一门课的方式停止。在“科研实际 I”教师们的集中引见之后,每一位先生选择三位教师作为“科研导师“,在大二下学期当中“轮转”实习,即在每个导师的实验室实习6周。轮转的目的是让先生更深化了解不同教师的研讨方向,并对教师实验室的科研环境和氛围有一个更直观的感受。
在科研轮转过程中,每位科研导师会以本人的风格来带先生,能够会是指点先生阅读论文,参加组会,或者协助学长学姐正在停止的某个项目,让先生对科研过程的部分环节有些初步的了解。先生身处导师的实验室,能更切身地感受这个实验室的科研环境和氛围,当然,也能享用一些小福利,比如组会提供的午餐,或者碰巧赶上参加实验室组织的团建活动等。
虽然轮转的工夫不足以让同窗们对科研方向和实验室有充分了解,但足够有些感性看法。重点是无机会在相对短的工夫内(一学期)对三个方向做比较,这样的比较对于将来的方向选择很有协助。当然,也有一些例外,有先生一末尾就笃定某个方向,也有三次轮转之后还是拿不定主意的。对于第一种状况,我们会建议先生把三次轮转走完,开阔视野没有坏处,了解不同范畴的研讨方法也能够对本人的研讨带来启示。对于第二种状况,先生可以继续在多个方向跟踪,也许这些方向的交叉范畴会提供新的机会。我们鼓励先生在工夫和精神允许的前提下,持续跟多个导师合作,同工夫或者先后。每一位导师都有本人的专长和风格,博众彩之长,将获得才能的最大提升
课堂上,先生会对每期轮转的过程与成果做引见,并讨论在轮转中所遇到的成绩,或分享阅历与心得。这个分享过程给同窗们提供了一个互相交流的机会,而且,经过听取其他同窗在不同教师实验室的轮转阅历,先生也可以借此了解到本人未选择轮转方向的状况。值得指出的是,这个交流环节也是同窗们训练如何做报告的机会。一学期上去,我能很分明地看到每一位先生在做报告阅历上的疾速提高。另外,我以为这样跨研讨范畴的交流本身是一个有益的实际,有助于培育先生打破范畴壁垒,构成交互融通的开放性思想
学术活动:提供交流平台与展现舞台

从大二的暑期末尾,图灵班先生才真正末尾科研实习。经过了后面的科研轮转,先生通常会选择某个教师或实验室更深化的参与科研,科研生涯才算正式末尾。在大三暑期,先生可以选择去国外实验室访问做暑研。大三和大四是图灵班先生在科研上逐渐走向“成熟”的阶段,许多同窗在此时期发表了高质量、有影响力的论文,在有些研讨范畴获得了本科生发一作论文的打破,甚至作为国内学者初次获得最佳优秀论文奖。
每年,我们会组织两次图灵班科研展现交流会,模拟国际研讨会的方式,先生在活动上展现他们的科研成果,交流不同方向学习的阅历和成果,时期还经过 Panel 方式讨论科研心得和阅历。这样的活动后因由前沿计算研讨中心教师们组织,如今逐渐过渡到由先生“学术小组”来主导组织。

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先生科研展现

面向图灵班先生的各类学术活动接连不断。有前沿计算研讨中心组织的“杰出讲座系列”和“特邀讲座系列”,分别由图灵奖获得者和国际知名学者作为次要讲者;还有各个研讨方向组织的 seminar 报告系列,为先生们带来前沿研讨停顿,激发新的研讨成绩。
除此之外,先生自发组织了“CS Peer Talk”,讲者通常是在读本科/研讨生,或年轻学者,分享和交流最新的科研成果。还有各类特征的 reading group 等活动,也都由同窗们根据本身的兴味和需求来组织。在静园五院,常常能看到同窗们在各处讨论、交流、展现的身影。

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科研展现海报和教程环节

结语

图灵班先生的科研训练力图打好基础,建立迷信思想和综合科研才能,不只是为了疾速发表论文而科研,避免将“搬砖头”当成了做科研。我们提供课内课外多种方式的活动给先生们,让他们有较多的机会发现兴味、训练基本技能,寻觅相婚配的导师,探求应战的成绩等等。其实,能否在本科阶段发出论文,或者发出多少篇论文,并不是最重要的,最重要的是他们构成了良好的迷信素养,在科研方法和才能上打下了坚实的基础
我们建设了一个社区,让同窗们能在一群优秀的教师们的指点下一同涉足科研、讨论交流、互相支持、共同长大。我们也搭建了一个舞台,让同窗们无机会演练和展现,由此走向更广大的国际舞台。
附:科研实际 I 部分阅读材料
1. 陈宝权访谈图灵奖获得者 Ivan Sutherland
https://www.ituring.com.cn/article/127792

2. Social Responsibility and Research Ethics: Not Either/Or but Both
https://www.aaas.org/news/social-responsibility-and-research-ethics-not-eitheror-both

3. Richard Hamming: You and Your Research
https://www.cs.virginia.edu/~robins/YouAndYourResearch.html

4. Ed Catmull, How Pixar Fosters Collective Creativity
https://hbr.org/2008/09/how-pixar-fosters-collective-creativity
(语音采访: https://hbr.org/podcast/2008/08/harvard-business-ideacast-109)

5. Pete Carr, How to Read a Paper Efficiently
http://ccgs.chem.umn.edu/files/how-read-paper-efficiently-prof-pete-carr

6. Pete Carr, How to Write a Paper in a Weekend
http://ccgs.chem.umn.edu/files/how-write-paper-weekend-prof-pete-carr

7. Danish Dhamani, How I Overcame My Fear of Public Speaking
https://www.youtube.com/watch?v=80UVjkcxGmA

8. Jason Teteak, How to Do a Presentation - 5 Steps to a Killer Opener
https://www.youtube.com/watch?v=dEDcc0aCjaA&t=217s

9. Jason Teteak, Q & A Questions: How to Answer Any Presentation Question
https://www.youtube.com/watch?v=lfiNFNTwFGU

10. 陈宝权, 掌握这些,变身学术报告达人
https://mp.weixin.qq.com/s/lOGEOnyyPIuq6yYKf-dGLw




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大神点评4

干货满满,学习了!
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人家叫母鸡 2021-6-12 10:49:15 显示全部楼层
确实不错,顶先
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我觉得不错,太厉害了
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打酱油的人拉,回复下赚取积分
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