有方探究項(xiàng)目 | 生物方向

Category: 培訓(xùn)課程, 科研項(xiàng)目培訓(xùn)
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Date: 2023年2月22日下午5:05

探究項(xiàng)目適合有志于申請TOP50大學(xué)，計(jì)劃申請的專業(yè)與特定行業(yè)有關(guān)的9-12年級學(xué)生；適合零基礎(chǔ)學(xué)生，學(xué)生對編程、數(shù)學(xué)有興趣即可參加。探究項(xiàng)目對學(xué)生的編程能力不作要求，適合零基礎(chǔ)學(xué)生，學(xué)生對某一領(lǐng)域有興趣即可；探究項(xiàng)目是有方科研教學(xué)體系中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，主要幫助學(xué)生在其感興趣的領(lǐng)域中，完成有一定難度的研究項(xiàng)目。

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關(guān)于探究項(xiàng)目

1.探究項(xiàng)目適合有志于申請TOP50大學(xué)，計(jì)劃申請的專業(yè)與特定行業(yè)有關(guān)的9-12年級學(xué)生
2.探究項(xiàng)目對學(xué)生的編程能力不作要求，適合零基礎(chǔ)學(xué)生，學(xué)生對某一領(lǐng)域有興趣即可
3.探究項(xiàng)目是有方科研教學(xué)體系中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，主要幫助學(xué)生在其感興趣的領(lǐng)域中，完成有一定難度的研究項(xiàng)目（關(guān)于有方科研教學(xué)體系的詳情介紹，請見文末）

教學(xué)成果

成果一：個(gè)性化個(gè)人網(wǎng)站展現(xiàn)學(xué)術(shù)研究成果

有方探究項(xiàng)目為學(xué)員制作個(gè)人網(wǎng)站展示學(xué)生的項(xiàng)目成果。網(wǎng)站展示包含項(xiàng)目課題介紹、研究過程、研究結(jié)論和學(xué)生學(xué)習(xí)心得等個(gè)性化內(nèi)容，真實(shí)完整的反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和個(gè)人學(xué)術(shù)成長與收獲。同時(shí)，有方探究項(xiàng)目的項(xiàng)目成果還可以投放到計(jì)算機(jī)行業(yè)交流平臺GitHub等業(yè)內(nèi)人士交流平臺中，讓更多人關(guān)注到學(xué)生的學(xué)術(shù)成果。在申請過程中，招生官極其重視學(xué)生的科研項(xiàng)目經(jīng)歷，個(gè)人網(wǎng)站可以作為重要成果展示，幫助學(xué)生在諸多競爭者中脫穎而出。

成果二：能力提升

學(xué)生順利完成有方探究項(xiàng)目的所有課程學(xué)習(xí)后，相當(dāng)于達(dá)到美國優(yōu)秀大學(xué)本科三年級計(jì)算機(jī)學(xué)科方向課程項(xiàng)目或獨(dú)立研究項(xiàng)目要求。在大學(xué)申請時(shí)，獨(dú)立項(xiàng)目的研究經(jīng)歷將極大的展現(xiàn)學(xué)生的學(xué)術(shù)積極性和獨(dú)立解決問題的能力。

適合學(xué)生

1.有志于申請前50名美國大學(xué)的9-12年級學(xué)生
2.有一定的英語閱讀和寫作能力
3.有較強(qiáng)的邏輯思維和抽象思維能力
4.對于生物感興趣
5.對于學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)沒有要求，我們會(huì)提供學(xué)術(shù)知識培訓(xùn)幫助學(xué)生入門相關(guān)專業(yè)

有方根據(jù)不同的學(xué)科和研究方向，準(zhǔn)備了生物方向的不同課題，以下我們選取了其中三個(gè)課題作為示例，可供參考：

探究項(xiàng)目 | 課題示例一

基因和環(huán)境對家庭教育和孩子發(fā)展的影響

康奈爾大學(xué)探究項(xiàng)目

課題概覽

1. 現(xiàn)代的人對家庭教育越來越重視。很多人會(huì)開始奇怪，為什么在同一個(gè)家庭中的孩子可能會(huì)發(fā)展不同，即便是同卵雙胞胎，性格上也會(huì)有差異。而在這個(gè)例子中，并不只是環(huán)境影響了孩子們的性格，環(huán)境也會(huì)對孩子們的基因產(chǎn)生一定的影響，從而造成孩子們的發(fā)展不同。在這個(gè)話題中，家庭教育，孩子發(fā)展，環(huán)境，基因，這四者是緊緊相關(guān)的。四者并不能分開而論。不同的文化，不同的國家，也會(huì)影響父母培養(yǎng)孩子的方式，孩子的成長環(huán)境，甚至是孩子的基因。

2. 一個(gè)孩子的發(fā)展是由基因決定的還是他的生長環(huán)境決定的。哪種因素更重要。這個(gè)問題已經(jīng)被探討了許多年，從最開始的有些人爭論是百分之百由先天決定的，有些人爭論是百分之百由后天決定的，隨著科學(xué)的發(fā)展和對這個(gè)話題的深入研究，各種生物學(xué)家，哲學(xué)家，人類學(xué)家，心理學(xué)家對這個(gè)話題已經(jīng)慢慢轉(zhuǎn) 變了話題的方向，大家已經(jīng)逐漸意識到，先天不是百分之百?zèng)Q定的因素，后天也不是百分之百?zèng)Q定的因素，人們開始爭論先天和后天到底占百分之多少，哪個(gè)更重要，到現(xiàn)在隨著科學(xué)的進(jìn)步和越來越多基因的被發(fā)現(xiàn)，這個(gè)話題已經(jīng)演變成為先天和后天，也就是基因和孩子的生長環(huán)境，兩者是如何互相影響的。

課題概覽

1. 泛癌癥分析旨在通過分析各種不同癌癥的DNA、RNA、蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)，研究這些癌癥在基因與細(xì)胞的變異上的相似點(diǎn)與差異性。鑒于RNA序列與基因表現(xiàn)型以及癌癥表現(xiàn)型關(guān)聯(lián)緊密，因此本課題選取了RNA序列數(shù)據(jù)作為主要研究對象。通過聚類分析（clustering analysis），主成分分析（Principal Component Analysis）等統(tǒng)計(jì)學(xué)方法先獲取大量癌癥數(shù)據(jù)樣本的總體特征以及其各個(gè)癌癥的從屬類別，再通過基因差異表達(dá)研究等生物統(tǒng)計(jì)模型對于每個(gè)類別進(jìn)行具體分析。目標(biāo)是通過同時(shí)分析大量數(shù)據(jù)的方法，增強(qiáng)分析時(shí)的統(tǒng)計(jì)功效，并且探索出不同種類和同類癌癥之間在基因表達(dá)上的差異性，從基因?qū)W上的源頭尋找癌癥的病因，借此為癌癥的診斷和治療提供更多的幫助。

2. 生物信息學(xué)（Bioinformatics）是一門利用應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)的方法進(jìn)行生物學(xué)研究的學(xué)科。通過采集各類生物學(xué)數(shù)據(jù)，例如人類以及其他物種體內(nèi)的DNA，RNA以及蛋白質(zhì)序列信息，使用計(jì)算機(jī)對其進(jìn)行研究分析。

3. 隨著生物信息技術(shù)的快速發(fā)展，大量的生物數(shù)據(jù)在等待著被探索，計(jì)算機(jī)為此提供了便捷的平臺，使這些數(shù)據(jù)能夠被快速的處理和分析。生物信息學(xué)能夠幫助我們更好的理解物種的進(jìn)化過程，基因與疾病的關(guān)系，幫助醫(yī)生設(shè)計(jì)出更精準(zhǔn)和個(gè)性化的治療方案。

課題概覽

1. 本課題旨在挖掘和發(fā)現(xiàn)NHANES中環(huán)境污染與人群健康相關(guān)關(guān)系。National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES)，即美國健康與營養(yǎng)調(diào)查研究，是一項(xiàng)美國針對成人和兒童健康和營養(yǎng)情況的研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目結(jié)合了問卷調(diào)查和身體檢測，包括生化指標(biāo)監(jiān)測等數(shù)據(jù)，是美國健康統(tǒng)計(jì)中心（隸屬于美國疾控中心，負(fù)責(zé)產(chǎn)生美國健康情況數(shù)據(jù)）的一個(gè)主要項(xiàng)目。該項(xiàng)目大部分?jǐn)?shù)據(jù)向公眾公開，任何個(gè)人和組織可以免費(fèi)使用，用于科研、政策制定等。

2. 該項(xiàng)目自1960年代初就開始，針對不同人群不同主題的研究已多次開展。從1999年開始，該項(xiàng)目變成一項(xiàng)持續(xù)性項(xiàng)目。該項(xiàng)目每年招募5000名受試者，覆蓋全美國各州。該項(xiàng)目調(diào)查內(nèi)容包括人口統(tǒng)計(jì)學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)、飲食習(xí)慣和健康相關(guān)問題；檢測內(nèi)容包括醫(yī)學(xué)、牙科、生理學(xué)檢測，以及一些實(shí)驗(yàn)室檢測項(xiàng)目（包括各類污染物指標(biāo)）。該項(xiàng)目主要通過評估營養(yǎng)情況以及身體健康，研究主要疾病的流行情況和風(fēng)險(xiǎn)因素。所獲得的數(shù)據(jù)已經(jīng)并且繼續(xù)被用于流行病學(xué)和健康學(xué)研究，大量科學(xué)家從該項(xiàng)目數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)許多環(huán)境健康、營養(yǎng)學(xué)現(xiàn)象，為美國制定公共衛(wèi)生政策、指導(dǎo)和設(shè)計(jì)健康服務(wù)項(xiàng)目提供了很大幫助，也擴(kuò)大了對美國全國的健康情況的了解，是美國對人民身高、體重和血壓等數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定的基礎(chǔ)。

3. 本課題將使用該項(xiàng)目中2009年以后的數(shù)據(jù)，研究目標(biāo)污染物在人群中的內(nèi)外暴露情況和人群健康狀態(tài)的關(guān)系，包括VOC（揮發(fā)性有機(jī)污染物）、農(nóng)藥、重金屬等。通過化學(xué)、生物學(xué)和毒理學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的知識指導(dǎo)可能發(fā)現(xiàn)相關(guān)關(guān)系的方向并提出假設(shè)，應(yīng)用流行病學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法（相關(guān)分析，線性回歸分析和邏輯回歸分析方法等）檢測假設(shè)的成立與否，以此發(fā)現(xiàn)可能的疾病風(fēng)險(xiǎn)，并提出可行的預(yù)防措施。

關(guān)于有方科研教學(xué)體系

有方科研教學(xué)體系 是有方教育與麻省理工、加州理工、斯坦福大學(xué)等眾多美國頂尖大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)在深度合作的前提下，為國內(nèi)初、高中生提供物理、化學(xué)、生物、工程、統(tǒng)計(jì)、經(jīng)濟(jì)、金融等領(lǐng)域的探究課程和科研項(xiàng)目。

成功案例

美國本科錄取
1. 2017年，第一屆學(xué)員七位中有六位被全球排名TOP 35大學(xué)錄取，包括一位同時(shí)獲得哥倫比亞大學(xué)、賓夕法尼亞大學(xué)兩所常春藤大學(xué)錄取通知的學(xué)生。
2. 第二屆學(xué)員的申請尚未結(jié)束，目前已有一位學(xué)員被斯坦福大學(xué)錄取，一位學(xué)員被加州理工錄取，此外兩位被麻省理工頂尖暑期項(xiàng)目錄取。

丘成桐中學(xué)科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)概況
1. 2018年全球金獎(jiǎng)（全球第一）
2. 2017年全球銅獎(jiǎng)（全球前五）
3. 2018年全球優(yōu)勝獎(jiǎng)（全球前3%）
4. 2018年全球總決賽入圍（全球前第5%）

HiMCM美國高中數(shù)學(xué)建模學(xué)術(shù)活動(dòng)獲獎(jiǎng)概況
1. 2017年 Outstanding 特等獎(jiǎng)（全球前1%）一組
2. 2016年 Outstanding 特等獎(jiǎng)（全球前1%）一組
3. 2016年National Finalist 特等獎(jiǎng)提名獎(jiǎng)（全球前2%）一組
4. 2017年Finalist 特等獎(jiǎng)入圍獎(jiǎng)（全球前9%）一組

頂尖期刊發(fā)表
1.多位學(xué)員以第一作者身份在 SCIE, EI, CPCI 所收錄的期刊或會(huì)議上發(fā)表論文。

課程體系

1.第一階段：科研集訓(xùn)營
（1）以 “PBL” 項(xiàng)目制學(xué)習(xí)的方法，
（2）掌握 “AI+X” 科研的核心知識和技能
2.第二階段：探究項(xiàng)目
（1）在學(xué)生感興趣的領(lǐng)域中，
（2）完成有一定難度的研究項(xiàng)目
3.第三階段：學(xué)者項(xiàng)目
（1）在學(xué)生感興趣的領(lǐng)域中，
（2）獲得原創(chuàng)性研究成果，
（3）發(fā)表論文或參加科研科創(chuàng)學(xué)術(shù)活動(dòng)

以上就是關(guān)于【有方探究項(xiàng)目 | 生物方向】的解答，如需了解學(xué)校/賽事/課程動(dòng)態(tài)，可至翰林教育官網(wǎng)獲取更多信息。

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