“复旦大学—上海中学学术兴趣及素养培育的导师制计划” 科研实践项目2022-2023年度总结

发布者:王晓娟发布时间:2023-06-02浏览次数:68



20221222日,复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室-上海中学“复旦-上中导师制计划”科研实践项目启动仪式在江湾校区交叉学科二号楼举行,复旦大学金力校长、上海中学冯志刚校长亲自出席仪式。电磁波信息科学教育部重点实验室的10位老师作为该计划的导师,至今两个学期已开展四次活动。这一活动旨在提高中学生课余对科学研究的兴趣,了解并参与科学研究的初步实践,加强大学教育与中学教育的了解与融合,从而探索青少年学生成长和早出科学人才、多出科学人才的道路。

上海中学的学生具有优良的学习能力,对课余参与科学研究有很大的兴趣,这一计划是一个十分有益的探索。虽然我们大家都是第一次做这件事,没有任何范例,但不少老师还是努力的。

我们认识到这一工作的长远意义,它还不是研究生的科研工作,而是中学生体会与实践科研的启蒙。

为了在下一年度的工作有进一步提高,及时总结我们的经验,参与该活动的老师做了工作小结。可以看到有的老师做了相当的努力,总结有内容;但也有的老师局限在自己的科研课题里,没有针对性的新创意。现整理了学年总结,供大家学习、交流、改进与提高。


(一)金亚秋、柳钮滔:

科研题目:行星遥感,指导学生:王淇瞻

认识到:

科学研究需要学生运用多学科知识的综合能力,例如数学与物理,这样做有助于学生思考,而不是单单解一道教科书习题集的题目,科学研究是多学科知识的综合应用,通过参与科技创新活动,可以培养学生的综合思考的能力,产生创新意识、创造能力与探究精神。

发现上海中学的学生数理基础扎实外,还具有非常积极的学习态度,对自己有着非常高的要求,但是科创研究需要相关专业的大量基础知识,相比于研究生,高中生在专业基础方面当然缺少相关的积累,比如计算机编程。由于高中生还需要面临高考的学业压力。每周主要的课外活动时间在周六和周日,和导师联系的频率

高,只有周末才可以用手机联系。

工作进展:

做了两场面向全体学生的讲演报告,介绍了实验室各研究方向与内容,以及月球火星的行星遥感研究。与学生有多次线下和线上的联系,了解了学生,布置的主要作业包括:(1)阅读《行星微波遥感理论方法与应用》基础内容;(2)编写《2016HO3小行星物理特征调研》,2016HO3小行星有关的中文论文和英文论文的主要内容。

学生完成情况:

  1. 自学了《行星微波遥感理论方法与应用》第一章基础知识文字部分,完成文字总结(word文档);

  2. 学习了《近地小行星2016HO3表面温度建模研究》一文,调研了近地小行星的主要物理参数,完成书面总结(word文档);

  3. 但缺少代码编写的基础训练,和高等数学微积分部分。建议初中开始教学计算机程序基本教程;

  4. 指定了暑期作业:代码撰写和调试的基本知识及高等数学微积分概念。



(二)徐丰

科研题目:人工智能,指导学生:黄子馨,助教:徐慧琳,张正泉

通过与黄子馨同学的面对面讨论,了解了她学习意愿,确认了学习人工智能技术的大方向,主要从编程技术、人工智能理论及网络实现几个方面进行学习,第一阶段先从实操性学习入手,分为代码和理论学习两个部分。

代码工作:

  1. 1-2次活动:完成编程环境的安装,使用vscode/pycharm作为编程ideanaconda作为python库管理工具,pytorch作为深度学习框架,参考Anaconda+pyTorch+VScode安装配置说明;

  2. 3次活动完成使用CNN网络进行Mnist图像分类的任务,跑通示例代码参考。按以下顺序实现代码:1、下载数据集;2、数据预处理;3、搭建模型;4、定义损失函数5、训练;6、验证及可视化。

理论学习:

学习了以下概念,理解其在深度学习技术中的作用:1、神经元;2、全连接层,多层感知机;3、卷积原理,卷积核,步长,补零的概念;4、池化层,最大池化,平均池化;5、激活函数;6、梯度反向传播,链式求导;7、优化器功能;8、损失函数的定义,常用的损失函数(交叉熵/MSE)不同任务中的损失函数区别;9、机器学习范式(有监督、无监督、半监督,强化学习)。

除了指导人工智能的实现和理论学习之外,还为黄子馨分享了一些前沿人工智能技术,讲解了背后的基本原理,包括检测算法YoLo,分割算法Segment Anything,大规模语言模型ChatGPT,绘画模型DALL·E2等。并让他亲自体会模型的效果。

指导效果和改进:

在两位卓博助教的大力支持下,指导同学学习和人工智能有关的编程技术和数学理论。在指导的过程中,助教也深刻地感受到黄子馨同学求知若渴的学习态度和强大的学习能力。另一方面,在指导过程中我们逐步改善指导方式与内容,希望能够更好地帮助他们探索科研魅力,感受学习的乐趣。

上中同学的学习能力非常强。尽管他们每周能进行实践操作和相关内容学习的时间非常有限,但他们还是能够在短时间内掌握新知识并及时完成布置的任务。周末,常常能够收到他们发来的消息,询问编程过程中不明白的内容和理论上不理解的地方。

在指导过程中,我们也逐步改善指导的方式,在第二次活动中,为了帮助他们快速入门编程,我们详细介绍了如何使用Kaggle学习编程语言,以及如何使用IDE进行编程并运行,然而实际上具体的使用方式,黄子馨可以很快地通过网络检索进行学习。我们意识到,讲解内容时要尽可能得浅显易懂,所以在之后分享的过程中,我们调整了自己的表达方式,更关注大体上的功能和原理而不是拘泥于细节,更方便学生理解和接受。我们认为这对于提升学习质量和效果是非常重要的。

此外,我请助教分享了一些前沿人工智能技术和背后的原理,例如检测算法YoLo,分割算法Segment Anything,大规模语言模型ChatGPT,绘画模型DALL·E2等,并在现场实际让学生体验这些技术所具有的效果。我们相信这样的亲身体验,更容易引起学生对最新技术的兴趣,并了解人工智能技术发展之迅速及相关技术在生活、工作中的广泛引用,希望这些技术能够帮助拓宽黄子馨的学术视野,播下科研兴趣的种子。

两位优秀的助教在这次指导活动体会到了引发学生科研兴趣,指导学生进行科研实践的成就感。在学生们取得进步的过程中,感受到自己付出的意义,黄子馨告诉我们,学校里也有python的编程课程,但是学习之后并不能进行实际应用,而在我们这里以任务为导向,逐步补充所需知识的方式是更好的学习方式,让他更有兴趣地去检索各种各样的学习内容。

总体而言,本学期的活动还是达到了预期的效果,特别是跟学生讨论的预期学习目标。主要问题体现在学生的时间非常有限,我们也不希望影响到他在学校期间的主课学习任务,其次活动也存在一些功利现象,一开始我本人可能还想以启发式教育为主,希望通过一些原理性基础问题启发高中生的好奇心,看看能否产生一些与研究生或本科生的不同效果,但由于当前教育环境的功利性,学生还是希望有明确的实际的知识和能力的学习。这两方面是本次活动的一些思考。

下学期计划:

本学期黄子馨已经完成了分类任务,下一步计划完成两个小项目:

  1. 检测任务,先学习并复现一个目标检测算法,然后收集数据集,完成特定任务:教室中的同学位置的检测和状态的识别(睡眠、学习和走动等)。计划在本学期内先完成视频数据的收集,然后在假期中完成数据集的标注和模型的训练。

  2. 强化学习算法,主要是学习概念,并复现一个算法,用强化学习控制:1、智能体的行走;2、棋类游戏。

最终产出成果,比如是论文还是参加科创项目,可能还需要上中的老师加以指导,他们对于高中生所需要的成果更加了解。


(三)杨国敏

科研题目:天线,指导学生:郭焕琨

创新小课题“奇妙的天线”,撰写了教学PPT。指导的学生是国际奥数金牌获得者,我感觉自己肩上担子很重,责任重大。唯有好好培养这名同学,要无愧于我们的信任,我为此专门写了个培养提纲。

创新小课题的来源是科技部国家重点研发计划项目(2017YFA0700203)基于高比特位数字编码和现场可编程超构材料的信息系统原型”中关于“可编程高比特智能超表面设计”。

由于郭焕琨是高一学生,对电磁场与电磁波、微波技术和天线等方面没有基础,为了能更好的指导他开展科研工作,课题组专门为他设计了一套培养方案,从培养目标、培养过程、培养的基本形式和主要经典著作和文献等四个方面来具体实施,我编写了具体的培养方案。

郭焕琨同学已获得北京大学“数学英才班”的预录取,今年6月将要提前专门设置的高考,只有周末才有时间进行课题讨论。所以研究课题的研讨主要利用今年310日、414日和512日,这三次他们来我们实验室参加线下讲座的时间,以及平时周末通过微信和腾讯视频的方式。

310日的线下交流活动中,我和郭焕琨讨论了课题进展之后,我顺便问了一下郭焕琨是如何在高一就能获得“全国中学生数学奥林匹克竞赛金牌”的,因为大部分金牌选手是高二和高三的同学,对于高一就能获得奥赛金牌实属可贵。他和我说他之所以能取得这样的成绩得益于他的学习方法比较得当,他在小学四年级开始就提前学习高年级的课程,同时进行了数学竞赛方面的训练,而且还具体列举了他所参加的一些比较好的培训班的名字以及一些比较好的参考书。交流活动结束后。郭焕琨还和我说他回去后整理一下他从小学四年级开始在语数外三门主课所学习的具体书名和他自己经验的书面总结材料。2023412日我收到了由郭焕琨父母写的关于如果培养郭焕琨的非常具体和详尽的总结文件,我认为这是一份培养全国奥数冠军的实战经验总结,非常宝贵!

512日郭焕琨来我们实验室参加本学期的第三次(也是本学期最后一次线下讲座),我为上中学子以及他们的带队老师许建丽做了“奇妙的天线”的科普讲座,同时给同学看了我们实验室所参加的一些国家重大项目中所设计并制造的天线,和同学一起探讨天线在卫星遥感、无线通信、军用雷达、无线传能、导航定位等方面的具体应用。在讨论中。我发现上中学生眼界开阔、思维敏捷、基础知识非常扎实,同时他们的带队老师许建丽老师还是我们复旦大学物理系金晓峰老师的2016年毕业的博士,他们对我们课题中所涉及的天线非常感兴趣,并详细询问了一些细节问题。


具体进展:

  1. 郭焕琨同学对可重构智能超表面的内容有了一定的了解。对于超表面的发展历史、问题背景、最新进展等有了清晰的梳理,对于超表面整体的框架、工作类型、控制方式、编码方式等有了一定认知;

  2. 在工作原理上,一方面,郭焕琨同学对现阶段的可重构单元的工作原理有了清晰的认知,对于可调单元的变尺寸方法、电流反向方法、变容二极管方法等多种设计方法有了一定的了解。另一方面,对阵列的工作原理有理论上的学习,了解了基于阵因子计算的方向图预测方法,以及如何根据需要的方向图完成阵列表面的编码;

  3. 在应用方面,郭焕琨同学对于可重构超表面现阶段在6G通信、微波成像、隐身等多方面的应用有清晰的了解。掌握了在新型通信系统中,可重构智能超表面作为被动式工作用于构建智能无线通信信道的原理,以及作为主动式工作用于构建发射机和接收机的实现方法;

  4. 在仿真方法方面,带领学生初步学习了CST电磁仿真软件的使用。学习微波领域常用软件的使用方法,了解软件仿真过程和基本操作;

  5. 在测试方面,郭焕琨同学学习了超表面的测试方法。对于3.5 GHz工作的可重构智能超表面的测试,面临测试空间有限,馈源喇叭遮挡等问题。在和学生的交流中,一方面使学生了解了测试的原理、方法、操作步骤和注意事项。另一方面,学生对于解决实际问题有了新的学习和体验。

交流体会:

  1. 侧重于对科研的兴趣启蒙。例如在介绍超表面的发展中,以中学生熟悉的光的反射折射出发,引出超表面如何对常见的现象实现非自然的改变。以隐身衣为启发,探讨如何利用超表面实现隐身等。从学生感兴趣的事情出发,探讨如何实现,学生对于知识的学习领悟有明显的学习兴趣和动力;

  2. 引导学生思考。在和学生的交流中,一方面培养学生发现问题的能力,一方面培养学生解决问题的能力。例如在介绍超表面的发展中,每一个阶段面临的问题,学生也会思考能通过什么方法去解决,以及在现阶段的发展中会面临什么问题;

  3. 让学生接触实践。在学生来实验室的时间中,带领学生到实验室观测天线的实物,对于天线的设计和加工遇到的各类实际问题都有更立体的认知。介绍实际中天线应用的场景,让学生领悟到研究工作的意义。

下一步安排:

高考结束后到下学期开学之前的这一段时间,一边进行理论学习、同时开展科研实践阶段和学术论文撰写和学术交流的培训。

科研实践阶段包括:(1)继续深入学习仿真软件的使用;(2)尝试复现文章内的模型;(3)从研究方向中寻找问题,发现灵感;(4)发现问题后尝试解决问题;(5)尝试仿真完整的模型(6)从仿真模型画版图到加工;(7)加工实物并测试。最后,学习撰写英文科技论文和学术汇报,尝试参加学术会议进行交流。


(四)王海鹏

科研题目:遥感图像智能处理,指导学生:徐诚浩

本人指导徐诚浩同学开展图像智能处理方向的科创活动,主要工作有:

  1. 第一次主要介绍了遥感原理及其应用,从光学相机到高分辨率成像雷达,重点介绍了合成孔径雷达的基本原理、成像方式及其应用;

  2. 第二次介绍了数字图像及常见处理算法,讲述了数字图像基本概念、基本算法;介绍了传统算法到深度学习算法发展历程;介绍基于深度学习的手写体识别方法;布置了安装深度学习pytorch环境的作业;

  3. 第三次介绍了基于深度学习的图像分割算法,评价标准等;布置了实现手写体识别的任务;

  4. 第四次以YOLO算法为例,介绍了常见目标检测识别算法、评价标准等;学生之前就想做一个课堂学生听课状态的识别程序,结合目前学习进展,布置了暑假之前完成数据准备的任务,拟在暑假期间进行程序的实现。

本学期教会学生从基本方法到实际应用,提高其动手能力。该生具有一定的程序基础,动手能力、理解能力也都比较强,布置的任务也都能及时完成,学生反馈对这个课题也比较感兴趣,唯一的遗憾是课程任务比较重,能抽出科创的时间有限。作为导师,我认为通过介绍基本原理,然后布置动手作业的方式有助于他们在有限的时间内深入理解并掌握相关知识。

下学期的任务计划如下:在学生对光学图像/视频处理掌握的基础上,逐步深入到遥感图像,特别是雷达图像的处理,介绍我们承担的国家级科研项目,让其了解本领域的前沿问题,并探讨研究思路与解决方法,争取能从基本科研方法上进行启蒙。



(五)王峰

科研题目:航天技术、无人机遥感,指导学生:田宸宇、姚智旸

20229月起,我积极与教务处、上海中学联系,设立“复旦-上中导师制”项目,促成由实验室10位老师组成的上中高一同学的科研兴趣指导导师计划。这对我们实验室而言,是第一次开展跟踪式的辅导著名高中的学生科普项目,并没有经验可循,属于探索式的。经过两学期4次活动,与上中的高一同学也逐渐熟悉,建立了良好的沟通机制。

开展工作:

  1. 介绍了航天轨道理论、无人机遥感进展等基础知识;

  2. 教会学生用STK等软件实现卫星轨道模拟、星下点轨迹绘制、重访周期计算等等;

  3. 培训学生操控大疆精灵4 RTK无人机,成功实现无人机飞行控制及图像、视频数据获取;

  4. 引导学生学习卫星遥感数据处理方法,以高分三号、高分五号、齐鲁一号等卫星图像数据为例,动手实践;

  5. 提供实验室无人机MiniSAR获取的原始数据,布置无人机SAR成像算法的任务;

  6. 提供卫星遥感、无人机遥感方面的6本专业书籍,供学生暑期学习,为下学期选题开展科研做准备。

经验总结:

  1. 上中同学对新知识的接受能力很强,业余时间也是充分的,这与我们之前的预估略有偏差,担心他们因多投入到导师制项目,而可能影响正常学业,是多余的。经过几次的面对面交流,上中的同学周一至周五在校学习,周末回家,有足够的时间消化吸收导师制项目的科研部分内容;

  2. 对于实验室和承担的导师来说,目前尚没有明确的计划和思路,这几次对接还是略显仓促,投入的时间和精力仍然不够,预期的目标也不清晰;

  3. 上中同学每学期来实验室2次,每次3小时左右,目前的计划是每次安排一场科普报告,然后再与导师一对一沟通。总体来看,一学期两次的对接仍显得不够,如果平时再增加互动(线上线下均可),将有助于整个项目的效果提升。但限于实验室老师的时间投入,后续可以考虑由研究生与上中同学保持紧密沟通和联系,建立多频次对接的机制;

  4. 目前10位导师各有课程主题,但尚缺课程大纲,后续需要投入精力建设课程大纲、课件、教案等资料;

  5. 在研国家级科研项目中的研究任务,可以考虑提炼出一些适合高中生的小题目;

  6. 实验室科普建设尚未形成体系,可以参照此次上中项目,逐步建立实验室科普活动体系;

  7. 实验室仪器设备目前只能供高中学生参观,并没有提供动手实践的环节,后续可以考虑搭建部分实践课程内容,让高中学生能够参与实验仪器操作和数据处理的实践。

下一步计划:

  1. 利用暑期时间,与学生讨论沟通选题,跟进专业基础知识的学习进展;

  2. 下学期第一次活动时,选定科研题目,讨论研究计划。



(六)付海洋

科研题目:卫星导航,指导学生:刘新东

第一次指导高中生,我问了自己两个问题,我能对他产生什么影响?我觉得:第一是志向。希望高中生将自己的兴趣才能,投身于高科技,特别是空天科技。第二,是运用所学知识解决复杂问题的能力。基于此,我从北斗导航发展和科学家开始,讲解数学基本原理函数求根开始,逐步过渡到实际的北斗卫星导航定位原理,到布置基于小米8手机实现定位。刘新东同学循序渐进,从零开始,逐步掌握了所使用的程序工具,函数求根牛顿迭代数学原理,卫星导航定位的基本原理等知识,实现了多元函数梯度下降法求根,三个球求解交点定位的原理。为了更好了解,马嘉禹博士指导他熟悉复旦三站的导航接收机和数据。同时,博士后眭韵进一步指导卫星导航数据SPP定位原理,实现基于实测数据做四颗卫星的定位。目前,刘新东正在之前毕业的两位本科毕设的基础上,继续做基于小米8手机双频信号实现卫星导航的基本定位算法和APP。整个过程进展较为顺利,刘新东同学写了五次学习报告,包括 Matlab&Python 函数求根,三个球如何寻找交点, 多元函数梯度下降法求根卫星导航数据定位实践等内容。

我将自己讲授《科学计算》和在美国Cornell大学开发的《卫星导航》课程教材,推荐给他一边学习理论,一边实践,也是我理解的MIT校训提倡的“Mind and Hand”理工科思维。

今年在北京参加第十三届北斗卫星导航年会中美论坛的时候,来自斯坦福大学导航中心主任介绍了基于手机导航水下定位的工作,特别提到该工作是他指导一位高中生完成。当时主持人特别提及,我自己深受感触美国的优秀高中生,很早就接受高科技的训练,所作内容可以参加学会会议,这对于培养顶级人才是非常重要的。同时,我看到北斗所倡导的空天科技青少年参赛,缺少知名高中的参与,也是比较遗憾的。世界范围内,在曾经精英投身华尔街热潮的背后,我们看到最优秀的人在高科技领域独领风骚。从曾经美国发明的GPS,到SpaceXElon Musk的星联,到OpenAIT Sam Altman ChatGPT,迫切需要最优秀的人才投身高科技来独辟蹊径引领时代发展。这种产生对高科技的热爱和向往,我想是我能给带来高中生最重要的认知转变。

刘新东提交的学习报告:

2022.12.8,第一次学习报告:Matlab&Python函数求根;

2023.1.15,第二次学习报告:Matlab&Python函数求根和可视化绘图;

2023.1.29,第三次学习报告:三个球如何寻找交点? 求多元函数梯度下降法求根;

2023.4.12,第四次学习报告:三个球牛顿迭代法求根;

2023.5.4,第五次学习报告:卫星导航数据定位原理。


(七)叶红霞

科研题目:海洋卫星遥感,指导学生:姚奕丞

开展工作:

  1. 阅读关于卫星海洋遥感的文献,了解了海洋遥感的主要技术手段;

  2. 学习傅里叶变换;

  3. 学习了粗糙海面起伏统计特性如功率谱、自相关函数等,自主编程实现了一维和二维粗糙海面几何模型;

  4. 学习了3D建模软件Autodesk Fusion 3603D打印软件RepetierHost,自主设计上海中学校徽并利用实验室3D打印机进行模型打印;



未来计划:

  1. 计划1个月左右时间学习合成孔径雷达反演海面风场的相关论文(推荐了2篇文献),这学期结束后暑假期间总结讨论,不理解的地方当面讲解;

  2. 暑期学习物质介电常数相关理论知识以及介电常数的测量方法,可能需要当面讲解电磁波反射、透射相关知识;

  3. 学习波导理论以及矢量网络分析仪的使用方法,尝试用波导法和自由空间法测量物质介电常数;

  4. 尝试打印3D粗糙海面并涂敷不同材料进行S参数测量,理解粗糙起伏对S参数的影响;

  5. 学习粗糙面散射理论以及海洋散射计测量原理,尝试用HY-2散射计数据进行海面风速反演;

  6. 学习海洋高度计测量原理,尝试用HY-2高度计数据进行海面风速反演。

导师体会:

上海中学学生的数理基础知识很扎实,能理解和掌握数字信号处理的傅里叶变换、随机过程的功率谱密度和自相关函数等知识,并能利用Matlab软件进行一些基本原理和算法的仿真;学生的自学能力也很强,有些知识和软件只需要简单启蒙学生就能自行消化并动手实现;在文献调研方面稍有欠缺,不擅长自主调研,但只要给定相关文献学生就能自己阅读学习。困惑的方面是平时交流机会比较少,主要靠每月一次的线下当面教学,学生疑问不多,大概是学生喜欢自己钻研。

学生体会:

姚奕丞:通过几次讲座,我了解了电磁波物理与遥感科学等内容以及复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室的研究方向与成果;通过与导师交流,我学习了生成随机海平面模型以及3D打印的方法。我认为这个项目能够增长我的见识,拓宽我的视野,让我有机会通过使用实际操作的方式展开科学研究,从而丰富自己对科研的认知,为未来进行科研工作打下基础。


(八) 谭恺

科研题目:雷达探测与感知,指导学生:黄钰涵

完成工作:

  1. 为学生讲解了雷达(电磁波)感知物体的基本原理与优势,以及当前的发展状况。在讲解过程中,尽可能保证与学生当前的高中知识能够衔接,同时又有一定的深入和拔高,激发学生对电磁波物理的兴趣。

  2. 在实验室为学生展示了一般雷达设备的使用,以及利用雷达进行探测、成像的实例。这个过程不仅让学生对电磁波感知有了从抽象到具体的认识,同时也让学生了解了我们工科日常的研究内容。

  3. 督促、帮助学生完成一份课题学习(实验)报告。为学生拟了一份报告提纲,让学生了解报告撰写的规范。同时,给学生布置了一定的调研和学习任务,在老师的指导和帮助下,让学生独立完成一份学习报告的撰写。

体会:

  1. 在整个4~5次的交流中,我们形成了良好的互动关系。

  2. 每一次老师布置的任务,下一次见面讨论时学生都能够很好的完成,并提出新的问题。有些问题甚至是我平时没有注意到的一些细节,这也为我的科研工作提供了一些思路和灵感。

  3. 在平时的线上、线下交流中,学生也很乐意分享自己当前学习中遇到的一些小问题,我也会结合自身经验提供一些指导和参考。

  4. 学生对实验设备和演示实例展现出了浓厚的兴趣,我们的很多讨论也是围绕实验中遇到的实际问题而展开的,这是书本上很难看到、学到的。

  5. 最后,通过对一个科研课题的学习和总结,学生学到了科研的一般过程以及一些科研规范。

下学期计划:

  1. 有了本学期的基础,下学期在学习内容上可以更复杂一些,比如从信号检测上升到成像、图像分析。

  2. 对感知原理,在学生可接纳的范围内,做一些定量的分析和描述,让学生对该领域从感性认知上升到理性认知。

  3. 在学生学习时间允许的前提下,布置课题中的一些具体任务,比如写一个简单的程序或函数、制作系统中的一个简单结构、调研系统实现的不同方案等等。老师和学生共同完成一个研究小课题,让学生更深入地体验参与科研的感受。


(九)王岩

科研题目:信号处理,指导学生:王子依

王子依同学学习极其刻苦,每天早上5点到晚上11点多都在学习。他想做些小的科创项目,做些小的实际实验。

我安排的学习内容:带着学生学习了什么是信号,信号的时域和频域特性,学习了调频连续波雷达的原理/特性,各个模块组成及功能,傅立叶变换等理论知识,初步带着学生做了调频连续波雷达实验(老师做学生看)。

我的体会:学生的学习欲望强,学习能力也很强,但是在实验室做实验的时间有限,在本学期仅有的四次时间里,未能把理论和实验都完成。是不是考虑可以为学生准备一套实验系统,给他带回去,有空就自己做实验(需要一个示波器)

下一步计划:

  1. 学生自己做调频连续波雷达系统实验,实现测距实验;

  2. 基于该系统,学生独立做个探测汽车速度的实验(测速雷达);

  3. 学生准备暑假来做实验。


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