作為一名喜歡動手實踐的中學(xué)生，我曾經(jīng)癡迷于機器人競賽并獲得了多個獎項，其中值得一提的是在2018 年獲得FIRA 中國公開賽虛擬機器人組冠軍。在鉆研機器人和人工智能時，我對數(shù)學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。2020 年12 月加入英才計劃時，源于對數(shù)學(xué)的熱愛，我堅定地選擇了數(shù)學(xué)方向，師從東北大學(xué)邵新慧教授。

學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識， 夯實理論基礎(chǔ)

在邵新慧教授的指導(dǎo)下，我手不釋卷地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，對高等數(shù)學(xué)、圖論、數(shù)學(xué)建模初步建立了概念。與高中數(shù)學(xué)相比，這些大學(xué)里才講授的知識很有挑戰(zhàn)性，但邵老師風趣的授課方式讓我和同學(xué)打消了顧慮。在緊張的高中學(xué)習(xí)階段，我抽出時間積極閱讀和鉆研導(dǎo)師指定的數(shù)學(xué)書籍，逐步讓自己的理論基礎(chǔ)變得更為扎實。尤其是邵老師定期組織學(xué)員開展的研討式學(xué)習(xí)，引導(dǎo)我們在知識、能力和思想上得到了全面提升。得益于導(dǎo)師精心設(shè)計的學(xué)習(xí)計劃，在經(jīng)歷了無數(shù)次的答疑解惑后，我很快進入了狀態(tài)，開始像大學(xué)生一樣思考和鉆研。從一開始的不敢講、不知道講什么，到學(xué)會對知識進行凝練和升華，再到后來討論時能自信地對專業(yè)問題侃侃而談，英才計劃的學(xué)習(xí)歷程讓我受益無窮。

參加英才計劃培養(yǎng)期間，我有幸聆聽到了許多專家學(xué)者的高水平專題講座，從探索自然和團隊溝通，到大數(shù)據(jù)和智慧城市，再到激發(fā)創(chuàng)新靈感和人工智能時代的創(chuàng)造力培養(yǎng)，學(xué)到了很多創(chuàng)新思維和方法，懂得了知識要面向?qū)嶋H才有意義。受到創(chuàng)新實踐成功案例的啟發(fā)，我更加重視在生活實踐中發(fā)現(xiàn)有價值的問題，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下積極開展創(chuàng)新性實踐活動。

面向生活實際， 探索知識運用

2020 年底，我偶然從新聞得知，一位獨居老人離世后很多天都無人知曉，非常令人痛心，能不能想辦法解決這類問題呢？服務(wù)機器人太貴了，一般家庭負擔不起；視頻監(jiān)控價格比較低，但很容易泄露隱私。經(jīng)過反復(fù)思考，我終于想到了一個解決辦法：將家里閑置的舊手機與移動小車相結(jié)合，形成移動式監(jiān)控機器人，以很低的成本對獨居老人進行觀察。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，我以“會行走的看護者：利用舊手機構(gòu)建的家庭遠程監(jiān)護機器人”為主題，申報沈陽市高中學(xué)生小課題，并獲得了立項。

通過與導(dǎo)師討論，我和小伙伴逐步把一開始并不成熟的想法和思路變成了現(xiàn)實。由于機器人和數(shù)學(xué)方向存在較大差異，導(dǎo)師積極聯(lián)絡(luò)校內(nèi)從事機器人研究的課題組為我們提供幫助。2021 年6 月，小課題順利結(jié)題，并獲得沈陽市“十四五”規(guī)劃高中生小課題二等獎及實用新型專利授權(quán)1 項。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，我充分發(fā)揮了創(chuàng)新思維，避開了Android 編程和網(wǎng)絡(luò)通信，僅僅依靠市面上買到的硬件模塊和圖形化編程，就實現(xiàn)了預(yù)期的功能。通過這個課題，我深深地感受到：仔細觀察生活中的問題，中學(xué)生也可以動手做出有意義的作品。當然，監(jiān)護機器人課題也存在一些缺憾，原本應(yīng)該利用計算機視覺和深度學(xué)習(xí)進行姿態(tài)識別，為老人監(jiān)護提供更堅實的技術(shù)手段。但這些技術(shù)涉及更復(fù)雜的數(shù)學(xué)理論，對高中生來講過于復(fù)雜，只好留待以后加以解決。

2021 年夏天，鄭州市發(fā)生大暴雨，給社會經(jīng)濟和基礎(chǔ)建設(shè)造成了很大的損失，數(shù)百人在洪水中失去了生命。看著新聞報道，我在心痛的同時開始思考：是否有辦法直觀地告訴人們哪里會有積水、哪里更安全？雖然鄭州市民知道即將有暴雨降臨，但是并不知道該往何處避險。在英才計劃課堂上學(xué)到的數(shù)學(xué)建模知識，使我想到可以利用城市高程圖建立積水隨降雨變化的數(shù)學(xué)模型，讓市民能夠快速判斷所處區(qū)域的危險等級并提前轉(zhuǎn)移。這一思路得到了導(dǎo)師的支持和贊同。在思考和解決災(zāi)難逃生問題的過程中，我發(fā)現(xiàn)將數(shù)學(xué)知識和生活實際聯(lián)系起來，原來可以解決這么多問題。在此過程中，我的數(shù)學(xué)思維得到了鍛煉，數(shù)學(xué)素養(yǎng)也得到了實質(zhì)性的提升。

激發(fā)內(nèi)心動力， 堅定奔向未來

2021 年9 月，英才計劃全國管理辦公室開展“小科學(xué)家”選拔，我幸運地入選了。10 月底，我作為中學(xué)生代表之一，在上海參加了第四屆世界頂尖科學(xué)家論壇。論壇上，我聆聽了關(guān)于數(shù)學(xué)、生物、生命科學(xué)的高水平學(xué)術(shù)講座，并且有機會向中國科學(xué)院院士武向平教授、中國國際科學(xué)技術(shù)合作獎獲得者Stevens教授、原北京大學(xué)校長王恩哥院士等國內(nèi)外著名的專家當面請教，近距離領(lǐng)略了科學(xué)大家的風采。同時，也結(jié)識了很多其他省份的優(yōu)秀同學(xué)，認識到了自己的不足，明確了未來努力的方向。在“科學(xué)第一課”少年科學(xué)班班級名冊墻貼上自己照片的那一刻，我很激動，那是我人生中一次難忘而又寶貴的經(jīng)歷。

在遼寧省2022 屆英才計劃宣講會上，我作為學(xué)員代表向?qū)W弟學(xué)妹們發(fā)出了呼吁：“如果你有意加入英才計劃，請一定要努力學(xué)習(xí)，因為成績優(yōu)異是基本條件；同時，要多觀察、多思考，爭取用知識解決實際問題?！?/p>

英才計劃中的學(xué)習(xí)是快樂而短暫的。我將這1 年的體會總結(jié)為“欲窮千里目，更上一層樓”。提前接觸大學(xué)知識，面向生活實際開展創(chuàng)新實踐……1 年來的學(xué)習(xí)讓我收獲了知識、開拓了視野，更加理解了數(shù)學(xué)的價值，也更加熱愛數(shù)學(xué)。面向未來，我充滿信心，希望未來可以把數(shù)學(xué)與機器人、人工智能結(jié)合起來，在解決實際問題的過程中充分發(fā)揮數(shù)學(xué)的魅力和力量。

張家赫

2021 級英才計劃數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)員

就讀于遼寧省沈陽市第二中學(xué)，師從東北大學(xué)邵新慧教授。培養(yǎng)期間，完成“會行走的看護者：利用舊手機構(gòu)建的家庭遠程監(jiān)護機器人”課題，獲得沈陽市“十四五”規(guī)劃高中生小課題二等獎，獲得實用新型專利授權(quán)1 項；提出“利用城市高程圖建立積水隨降雨變化的數(shù)學(xué)模型，快速判斷區(qū)域危險等級”的想法。作為中學(xué)生代表，參加第四屆世界頂尖科學(xué)家論壇。