北京創(chuàng)新研究自動(dòng)排課小程序設(shè)計(jì)輔導(dǎo)班

【項(xiàng)目背景】

China Thinks Big 創(chuàng)新研究項(xiàng)??挑戰(zhàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)CTB）是以學(xué)術(shù)研究和社會(huì)實(shí)踐推動(dòng)社會(huì)創(chuàng)新的國(guó)際級(jí)別高中生創(chuàng)新活動(dòng)。CTB源自哈佛大學(xué)傳統(tǒng)的研究課題展示項(xiàng)目“Harvard Thinks Big”，是世界范圍極具影響?的華??少年跨學(xué)科挑戰(zhàn)項(xiàng)目。自從2012年由哈佛商學(xué)院和清華大學(xué)相關(guān)院系共同帶入中國(guó)，8年以來(lái)CTB聯(lián)合耶魯、斯坦福、清華、北大等數(shù)十所國(guó)內(nèi)外大學(xué)教授，諾貝爾獎(jiǎng)、普利策獎(jiǎng)得主與各領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者，向世界范圍華人中學(xué)生提出研究課題和創(chuàng)新挑戰(zhàn)。

CTB從與大學(xué)接軌的學(xué)科知識(shí)出發(fā)，著眼身邊生活，以名校學(xué)術(shù)方法論為藍(lán)本，通過(guò)快速的在線學(xué)習(xí)，旨在培養(yǎng)高中生學(xué)術(shù)與創(chuàng)新能力，以原創(chuàng)觀點(diǎn)和創(chuàng)新方案踐行“??志，做?事”(Think Big, Start Small)的項(xiàng)目精神，提升?學(xué)接軌程度(college-readiness)，服務(wù)?學(xué)機(jī)構(gòu)的?才培養(yǎng)和選拔。

China Thinks Big在百余命題庫(kù)之外，參與的同學(xué)也可以從身邊小事中發(fā)現(xiàn)感興趣的課題;且任意學(xué)科不限主題，學(xué)生可以發(fā)揮個(gè)人學(xué)術(shù)優(yōu)勢(shì)，用發(fā)明創(chuàng)造、藝術(shù)表現(xiàn)、編程開(kāi)發(fā)、慈善活動(dòng)、或商業(yè)創(chuàng)新的方式，提出自己的解決方案，用實(shí)踐證明方案的價(jià)值。

同時(shí)研究課題涵蓋人類(lèi)學(xué)與社會(huì)學(xué)、傳播和媒體、公共健康、基礎(chǔ)科學(xué)、天文地理、女性和性別研究、應(yīng)用數(shù)學(xué)、建筑與城市研究、心理學(xué)、教育學(xué)、文學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)、科技與工程、經(jīng)濟(jì)學(xué)、藝術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、跨文化研究、體育和健康，參與的學(xué)生4-10人組隊(duì)，挖掘感興趣的課題，進(jìn)行研究探索，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出方案，并進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證，產(chǎn)出成果參加競(jìng)賽。

【項(xiàng)目介紹】

中學(xué)自動(dòng)排課算法及課表小程序設(shè)計(jì)

走班制對(duì)于學(xué)生和老師而言，由于選修不同的課程，上課地點(diǎn)也會(huì)有不同的安排，可能有人會(huì)一時(shí)忘記自己的教室。如何化合理安排教師、時(shí)間、教室等教學(xué)資源，對(duì)于教務(wù)人員來(lái)說(shuō)是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。如果仍采取傳統(tǒng)的人工排課，則更容易存在工作量大、工作效率較低和出錯(cuò)率較高等問(wèn)題。

如何有效利用教室、授課時(shí)間等資源，背后是一個(gè)數(shù)學(xué)規(guī)劃問(wèn)題。本項(xiàng)目完成中學(xué)生課表查詢(xún)的小程序設(shè)計(jì)和自動(dòng)排課算法設(shè)計(jì)，可以幫助學(xué)生和老師及時(shí)方便的了解課程信息，自動(dòng)排課算法能夠有效提升教學(xué)資源的利用率。所研究的排課系統(tǒng)能夠適用于多種場(chǎng)景，雖是以針對(duì)校內(nèi)為主，但同時(shí)也包含課外培訓(xùn)與課題研究機(jī)構(gòu)，滿足不同人群的需求。

主要?jiǎng)?chuàng)新之處在于：課表查詢(xún)的小程序使用方便，學(xué)生不僅可以查詢(xún)到上課的教室信息，還可以了解課程進(jìn)度和課程知識(shí)點(diǎn)要求，并且可以和老師進(jìn)行交流答疑；針對(duì)人工排課和調(diào)課的困難，設(shè)計(jì)了自動(dòng)排課算法，減少學(xué)生和老師的時(shí)間浪費(fèi)。

【項(xiàng)目安排】

課時(shí)安排 (Duration): 線上14周 34課時(shí)（每課時(shí)45分鐘）

【適合人群】

適合年級(jí) (Grade): 高中生

適合專(zhuān)業(yè) (Major): 適宜人群：對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、算法、人工智能、數(shù)學(xué)、社會(huì)學(xué)等感興趣或想申請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的高中生

【教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)】

【項(xiàng)目收獲】

高質(zhì)量參賽成果：研究問(wèn)題、研究報(bào)告、行動(dòng)計(jì)劃、行動(dòng)報(bào)告等高質(zhì)量參賽成果

項(xiàng)目證書(shū)：順利完成課程和論文寫(xiě)作的學(xué)生將獲得項(xiàng)目證書(shū)

綜合能力提升：提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作，及以分析問(wèn)題、解決問(wèn)題為導(dǎo)向的學(xué)術(shù)研究等綜合能力

【導(dǎo)師介紹】

CTB導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)

海外名校、國(guó)內(nèi)高校博士

曹老師

上海交通大學(xué)博士

CTB資深教練，專(zhuān)注CTB科創(chuàng)指導(dǎo)工作，共指導(dǎo)100余名學(xué)生完成科創(chuàng)課題，涉及到理工、人文等多個(gè)課題方向；目前青科賽市級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)90余人，CTB獲獎(jiǎng)5個(gè)小隊(duì)。 獲獎(jiǎng)情況 2019-2020賽季： 全國(guó)賽獲獎(jiǎng)兩隊(duì)，全部晉級(jí)全球賽， 其中一隊(duì)獲得全球賽二等獎(jiǎng)及全球賽駭客馬拉松比賽銀獎(jiǎng)。 2020-2021賽季： 全國(guó)賽獲獎(jiǎng)情況：一等獎(jiǎng)2個(gè)小隊(duì)，二等獎(jiǎng)2個(gè)小隊(duì)，三等獎(jiǎng)一個(gè)小隊(duì)； 全球賽：有三個(gè)小隊(duì)（一等獎(jiǎng)2個(gè)，二等獎(jiǎng)1個(gè)）進(jìn)入全球賽； 其中1支隊(duì)伍獲得全球賽團(tuán)隊(duì)一等獎(jiǎng)，另有團(tuán)隊(duì)中一名參賽選獲得個(gè)人二等獎(jiǎng)；1支隊(duì)伍獲得全球賽二等獎(jiǎng)。2022年全國(guó)賽晉級(jí)率。

劉老師

上海交大密歇根學(xué)院 電子工程專(zhuān)業(yè) 博士 電子與計(jì)算機(jī)工程 學(xué)士

導(dǎo)師目前研究方向?yàn)槲C(jī)電系統(tǒng)和植入式傳感器，具備電路設(shè)計(jì)與模擬，C/C++程序設(shè)計(jì)，3D 建模與渲染，動(dòng)畫(huà)制作，圖像處理等技能。此外，導(dǎo)師具有豐富的養(yǎng)殖水環(huán)境科學(xué)知識(shí)，個(gè)人開(kāi)辦水環(huán)境監(jiān)測(cè)與水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室承接多個(gè)商業(yè)公司，高?？蒲信c青少年科創(chuàng)輔導(dǎo)項(xiàng)目。導(dǎo)師多次擔(dān)任青少年科技創(chuàng)新大賽教練，擅長(zhǎng)指導(dǎo)工程類(lèi)、電子與計(jì)算機(jī)類(lèi)以及環(huán)境類(lèi)項(xiàng)目，指導(dǎo)百名學(xué)生或團(tuán)隊(duì)參加青科賽，明科，China Thinks Big (CTB)等青少年科創(chuàng)競(jìng)賽，并具有充分的課程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

梁老師

喬治華盛頓大學(xué) 博士 研究助理

指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)豐富，帶領(lǐng)學(xué)生參與過(guò)各種國(guó)際競(jìng)賽，項(xiàng)目制課程和科研課題研發(fā)，注重培養(yǎng)學(xué)生思維創(chuàng)新和提高學(xué)術(shù)寫(xiě)作能力。參與項(xiàng)目包括牛津IPQ，China Think Big 全球創(chuàng)新研究大挑戰(zhàn)。 其中，指導(dǎo)學(xué)生成功晉級(jí) 2021-2022 CTB大賽全國(guó)展演。

【項(xiàng)目大綱】

項(xiàng)目將按照CTB官方要求，完成如下4個(gè)板塊：

1.提交《研究問(wèn)題》

2.提交《研究報(bào)告》

3.提交《行動(dòng)計(jì)劃》

4.提交《行動(dòng)報(bào)告》

項(xiàng)目安排及任務(wù)內(nèi)容：

階段一：預(yù)備課程

比賽規(guī)則、四大作業(yè)內(nèi)容介紹及獲獎(jiǎng)案例分享；

組隊(duì)規(guī)則介紹：團(tuán)隊(duì)組成，時(shí)間管理方法等；

階段二：研究計(jì)劃

選題思路介紹：社會(huì)問(wèn)題，選題方法工具；

研究計(jì)劃指導(dǎo)：文獻(xiàn)調(diào)研，文獻(xiàn)整理，研究方法介紹；

階段三：研究報(bào)告

學(xué)術(shù)寫(xiě)作指導(dǎo)：研究過(guò)程指導(dǎo)，論文寫(xiě)作規(guī)則介紹；

階段四：行動(dòng)計(jì)劃

實(shí)踐計(jì)劃指導(dǎo)：比賽考核規(guī)則分析，實(shí)踐方案規(guī)劃方法；

階段五：行動(dòng)報(bào)告

實(shí)施方法指導(dǎo)：行動(dòng)方案執(zhí)行過(guò)程方法及管理指導(dǎo)，財(cái)務(wù)管理，宣傳策略指導(dǎo)。

【機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介】

科研品牌PathAcademics隸屬于北京集思互聯(lián)教育科技有限公司，是由世界優(yōu)秀大學(xué)教授、行業(yè)導(dǎo)師和國(guó)際教育專(zhuān)家共同創(chuàng)立的中外學(xué)術(shù)項(xiàng)目。

集思未來(lái)教育（原集思學(xué)院）由哈佛大學(xué)及哥倫比亞大學(xué)教授、校友共同發(fā)起成立，為全球中學(xué)生呢、大學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的科研教育、項(xiàng)目制學(xué)習(xí)課程。中國(guó)團(tuán)隊(duì)自2016年成立至今走過(guò)了五年歷程，立足研究導(dǎo)向型學(xué)習(xí)、項(xiàng)目制學(xué)習(xí)，專(zhuān)注課程開(kāi)發(fā)與教學(xué)實(shí)施，結(jié)合全球超1000位知名教授和優(yōu)質(zhì)教育資源，培養(yǎng)面向未來(lái)的國(guó)際化人才，五年來(lái)培養(yǎng)了超過(guò)3萬(wàn)名學(xué)員，與近百所高等院校和百余所國(guó)際化學(xué)校建立合作關(guān)系。

【機(jī)構(gòu)環(huán)境】

【機(jī)構(gòu)愿景】

傳統(tǒng)的高中和大學(xué)教學(xué)體系強(qiáng)調(diào)考試和標(biāo)化成績(jī)，忽視采用以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)和教學(xué)方法，讓學(xué)生通過(guò)探究開(kāi)放式問(wèn)題，運(yùn)用更高層次的思維技巧進(jìn)行學(xué)習(xí)，在項(xiàng)目和體驗(yàn)中成長(zhǎng)。集思學(xué)院科研Path Academics致力于為此做出貢獻(xiàn)。導(dǎo)師將指導(dǎo)學(xué)生探索正式學(xué)術(shù)環(huán)境中接觸不到的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。最終，學(xué)生將通過(guò)項(xiàng)目展示研究成果及對(duì)某一課題的深刻理解與掌握。