科创项目开题的秘密武器!做科创原来这么简单!

时间:2024-3-26  来源:BataGo倍塔狗  访问数:13次

今年3月份,倍塔狗的创始人谢凯年博士和总经理王洁老师,就“科创项目如何选题”这一话题做了一次线上直播。由王洁老师分享的【“人人都要做综评”和“人人都要做科创”之间有什么关系?】(点击:【直播系列1】你要的“科创项目如何选题”直播要点:中小学生为什么要做科创?)为大家解答了学习科创与综评之间的密切联系,以及科创获奖在升学中的重要作用。

而倍塔狗的创始人谢凯年博士分享的【科创项目如何选题】(点击:为什么这些同学的“科创项目”获奖率这么高?首次公开这个秘密!)和【科创项目如何进行创新?】(点击:【直播系列】科创竞赛课题如何创新,答案在此揭晓)解开了不少家长心中的疑惑。

今天,小倍将对上次直播中谢凯年博士提出的【设计思维】方面的思考,以及谢博分享的带学生做创新的过程进行整理,希望能给各位家长带来一些思考。

(ps:以下内容摘自直播内容,更多精彩内容请关注倍塔狗公众号,预约直播)
01
◎【谢博士】:我经常会跟学生还有家长一起开题。开题的时候,有家长就会引导学生:“哎呀,你这个不对,你这个想法有问题。”

所以,基本上在开题之前,我都会把几个关键的原则说清楚:

永远说yes。先说yes,然后再加and。

在开题的时候永远不要说:这个东西做不出来。问题你可以先提出来,但做不做得出来,我们两说。

举个例子,有学生说:我想到月亮上去。

那这个肯定做不出来。

但是我仍然让你把这个题目写下来:我想去月亮上。

我会接着问,你想去月亮上干啥?

他说:我想知道月亮上的环形山长什么样。

太好了,那我接下来解决的方案就有了:我们能不能做一个虚拟的仿真的月亮,让你可以身临其境,用VR技术,你可以通过VR进入月亮,可以虚拟的奔跑,用一个小时能够把月球跑一遍。然后你能找到其中的环形山,这样可以吗?

当然可以了。

所以说,永远不要否定别人的问题。大问题不怕,但是我们要学会把它变成可实现的小问题,一直缩小到有可能解决。
02
有学生说:我想识别所有的动物。识别所有的动物不太可能,但是识别你家的狗和猫,这可不可以?

这是可以的。

这所有的东西背后藏着的都是斯坦福大学的设计思维,它非常简单粗暴,但是特别有效。

我就讲一下这个设计思维。

虽然类似的东西特别特别多。

设计思维是斯坦福大学设计学院提出来的,并参考了苹果公司的一个工作方法。

它分了五个部分,而且是循环迭代的,把这五个部分分很多次来做。

第一层,第二层,第三层不停地循环迭代,用最快的速度做完这五个,然后再做。

第一个就是impassive,就是共情。你首先要共情,把自己设身处地想象成这个状态。

比如说,你要为盲人设计一个水杯,那你把自己眼睛蒙住,假装是个盲人,感受喝水会碰见什么情况。

然后再开始Define,也就是定义问题。

因为刚开始共情之后发现,哇,问题太多了。

然后,你定义几个大概可以解决的问题,然后用idea,发散。

解决这个问题,可能有N多方法,一百种方法之后,我们挑出一两种东西,把它做一个Prototype。

先用纸模型把它做出来,做出来之后,去给别人看,测试,听反馈。

别人说这什么呀!不好!那我就要加加减减。

大概就是这么一个迭代的过程。这个迭代可能螺旋上升很多次。

03
细节的话,我今天就暂时不分享那么多。大概过一遍。我们会有一些模板,叫Needs Statement——需求。什么人需要一种东西去达到什么样的目的,因为它怎么怎么样。

我们会引导学生写需求Statement。写完你就会发现,你会变得有创意性,因为很多东西只有你才观察得到。

弄完了之后就开始想解决方案了,那么我们就开始用思维导图。

任何一个问题,都有N种解决方案。一个解决方案,我们还会想很多个方法。有可能是商业解决方案,有可能是技术解决方案,有可能是一个团队解决方案。

然后,我们开始在这个的指导底下,开始想各种各样的发散性的解决方法。有一百多种方法。

所以说我们会写一大堆东西,把主题抓起来,贴各种各样的解决方案。

绿的是商业解决方案,那么红的是技术解决方案,黄的是人工智能解决方案,好多好多解决方案。

在这个过程中,我们一般来讲是很舒服的。我们准备了好多豆袋,那种像一个豆包一样的沙发,大家很舒服地躺在那儿。学生很开心,在那胡思乱想,聊着天儿。老师在旁边记录,还引导他们。

我的学生从来没那么开心过,那么舒服过,在舒服的过程中,就开始脑洞大开了。

如果前面有个专家,他本身就紧张,让他脑洞大开是不可能的。

在很宽松很轻松的环境下,还有音乐、有咖啡的情况下,狂野的想法就出现了,大堆的想法冒出来。

脑洞大开的时候,再回到这个需求。

然后,把这个不同的想法进行分类,叫idea classroom。

商业解决方案、专业解决方案放一块儿,技术解决方案放一块儿,人工智能放一块儿,电路放一块儿。

然后:哎,你这个想法和我这个想法虽然看起来不一样,但其实是一样的,我们把它分类。

最后跳出什么东西来呢?

英语里面叫Low Hangng Fruit,就是很低垂的、伸手就能够得着的那个东西。我把它翻译成捏软柿子。

就是又容易实现,又很奇葩,又很简单粗暴就能实现,又不用花多少钱,这不就是好点子嘛。我们要去找到这一大堆狂野的想法里面的那个低垂的果实,那你就成功一半了。

我们分组,每个组得到几个创意,做原型,原型你不需要用电脑,手边的材料:纸、雪糕棒,逮到啥用啥。

千万不要说:哎呀,我想了半天,不知道怎么做。

你肯定会做,你怎么都会做。相信我。

神似形不必似。

大概就是这么过程,我们就可以得到一个好的创意,然后再去查新就行了。

我们基本上先去淘宝查,然后去专利查,手机里面有一个专利大王的小程序,点开专利大王马上就可以查,然后,再去查知网。

如果三个东西都没有发现,都没人做,或者是说他们做的东西跟你有不一样的地方,恭喜你开题成功。

开题完了之后,有的时候绕来绕去,你发现总有跟别人重复的,这也是我们的痛点。

你好不容易想出来一个非常好的点子,有人已经注册好了专利怎么办?

那我们就要用大杀器了,用新技术来搞定它!

它一定专利里面没有用人工智能的技术,没有用图像识别的技术,没有用最新的技术解决它的问题,可能还是用老的技术。

人工智能的核心技术大概就有一些什么语音识别呀,图像识别呀,自然理念处理呀、智能机器人呀等等,大概就是这些核心技术。

核心技术有了之后,现在实际上最缺的是应用场景,需要我们了解和懂人工智能的人,去把它实现了。

这实际上,问题就大了。懂人工智能,知道人工智能,语音识别,图像自然处理的人,真的不是很多。

要说多,全在我的学生里面,初中生、高中生一大堆都懂。

我们的学生做出来的项目之后,都是直接申请专利。申请完专利我们就拿到手了。

这说明了用人工智能来赋能应用场景,永远是一个目前这个阶段值得创新的东西,而且是屡试不爽的。

04
我分享一下我的学生做创新的过程。我当时让学生写一些痛点,写痛点的时候也不用长篇大论,你自己画图,画了一大堆图,热点、趣点得写。

这是一个国际学校的一个学生。他中文不好,英文好。

我说没事儿,你可以用英文说。

他说:他在学校里面一天到晚就很郁闷,书包也很重,经常会丢东西等等,说了一大堆他的痛点。他的热点,跟疫情相关,他都画在黑板上,然后开始分析, 这个题目后来就开出来了。

但是最后做的时候居然和另外一组同学撞车了。

那没办法,就再换。

比如,这是一个四格漫画。四格漫画我们一张纸分成四格。首先把问题提出来,有个同学说了:哎呀,我家有老人,他去搅拌食物,但是这个搅拌器是非智能的,啥东西进去都是糊,很不好吃。

我们解决方案就是有个摄像头对着这个食物,识别下你的食物是什么。然后控制速度。这样的话就能做出比较好的产品来。

然后根据这个创新点去查专利,如果别人专利没有摄像头去调节榨汁机的速度,那这构成专利了。

专利就是非简而易见性,不是每人都能想到的,就是个专利。

别人没有你就可以申请专利。

这个弄完了之后需要写程序,开始编程,系统结构怎么样?硬件怎么样?软件是怎么样的,然后外形怎么3D建模?然后程序应该有个主流程,有一个通讯协议什么的,然后摄像头知道了之后再怎么放等等。这个大概用一张纸就设计出来了,没那么复杂。

当然了,你只画是很low了,我们开始用这个网站。

以前可能用vso来画。比如说我要去放一个摄像头,那我们就搜一下看,光一个摄像头就搜到了,然后拽过来。我们还要搜一个野生动物,我们就搜一个Cap或者一个Line,搜进去一个图标就出来了,拽过来,然后写画流程图,先摄像头看见一个一个Cat,然后我们再给一个数据,然后就驱动一个Motto。

所以说,英语也练了,一个草图和一个程序框图就画出来了。

比如说这一个项目,是一个貉(hé)。貉是一个像黄鼠狼一样的东西,广泛分布于长三角。在上海地区它是保护动物。

由于生态的改善,在很多小区都出现了貉,还上了新闻。

当时有个同学说:既然是保护动物,能不能看一下貉在小区里的什么地方,然后能够找到它,把它驱赶走?

他就画了个应用场景图。用vasto很快就把它画出来了。

你如果学了3D建模,你可以用3D建模。

整个这些做完了之后才真正开始写程序,那就简单了。

然后,他就开始搜集一些图片。

当然了,你不可能到小区里面去找这个貉,他就在网上下载了很多貉的照片,把它立在我们的实验台里面。

旁边还有一个建筑物的模型,我们再用一个标定标签把貉标出来,开始训练,长这个样子就是貉,长那个样子的可能就不是貉,然后开始训练。

训练之后用YOLO算法,也就是说摄像头能够把这个貉识别出来,训练完了进来,我就能够知道貉什么时候在小区的什么地方出现。

那么,我们就可以在相关的它经常出没的地方放一些驱赶设备,比如超声波什么的,因为动物对超声波是敏感的。

然后开始写论文。

写论文的话,我们会用思维导图写,想到什么写什么。然后把它放上去,放上去以后,这段其实不是背景,是那个设计,你把它拽到思维导图的那个设计细节的名字。

反正就是想到哪儿学到哪儿,用思维导图拽来拽去的,就能够很快地拽出一篇很好的论文的框架。

然后把思维导图再导出来,导出文字,然后放到我们的论文模板里面。

比如说你是做了一个机电产品,所以说我们直接就可以把以前的这个优秀论文发给你。因为机电产品无外乎就是什么放心点,论文,然后系统节奏,软件,硬件等等,这样的话,把这个思路理起来就好很多。

然后,你把你的设计这些东西都放进去。

你在手绘过程中的这些都要放到你的研究日志中。

05
我们一般要做项目,都是从暑假开始。大概八月份开始做一个礼拜。做一个礼拜的话,老师发现这个题目大概是这样子,你需要大概什么样的基础知识。我们就开始根据你要做的工作,该补的补,该加深的加深。

在补的过程中,每个月都在上一节课,每个月都要学会一些新东西,慢慢地把这个论文就做出来。这个研究日志就非常漂亮。

长达半年到一年的一个研究,一边研究一边学知识,一边补自己不会的东西。

然后把一些高大上的东西通过基础一直学会了,那这个就非常真实。

好多学生,可能作品挺好的,但是就这个研究日志没过关。

我作为评委,每次都是先去看研究日志。有些研究一看就是瞎写,怎么可能一天就学会了图像处理!一看就是假的。那么你写得再好的,都有可能会被枪毙。

你用橡皮泥捏了个模型,然后又用纸搭了个什么东西,统统写到日志里面去。这样能够显示出来你的过程,你的思考过程。

你不是神仙,怎么可能一下子就有一个完美的解决方案。在这个过程中,你的最土的这些东西就是最好的。

实际上,双减之后,家长还是真的要给学生好多自己的空间,能够发呆,能够胡思乱想,不要觉得每一分钟都要用于学习。这样对孩子今后的成长,实际上是不利的。

孩子的成长还是要有一些空白的。这样的话,他才能够天马行空得起来。

当然,你如果送到我这儿,我会用时间陪他看场景,会把他的这些恐惧,这些不自信,帮他消除掉,让他慢慢的恢复青少年思维非常活跃、创造力非常强的这么一个本性。

那么我们这个课程,其实两部分都涉及到:

用一些人工智能可以提高一些含金量,从小锻炼分析问题,解决问题的能力,实际上是受益终身的。

这点时间是非常非常值得花的。

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