“三横三纵”立体化培养理念

　　为使中学生感受名师魅力，体验科研过程，激发科学兴趣，提高创新能力，树立科学志向，为青少年科技创新人才的不断涌现和成长营造良好的社会氛围，团队确定了“三横三纵”的立体化培养理念与“五位一体”的全流程培养模式，以“三横三纵”作为理论指导，通过“五位一体”来具体实施，全方位培养学生科学素养与研究能力，指导学生获取优秀学术成果。

　　团队以兴趣和项目为导向，形成了“三横三纵”的立体化培养理念。“三横”包括科研基础能力培训、计算机理论基础指导、国家级重点项目实训。“三纵”包括确定研究兴趣、探索研究过程、高效成果产出。团队通过横向能力和纵向成果培养理念，旨在让学生体验科研过程，激发科学兴趣，提高创新能力，树立科学志向。

▲ “三横三纵”立体化培养理念

　　1. “三横”能力打造

　　团队以科研能力培训、计算机理论指导、国家重点项目实训为横向能力培养理念，提高学生综合能力。首先，团队引领激发学生的科研能力，培养其科研创新思维，注重工程动手实践。团队采用启发式方法激发学生在科研方面的创新创造力，让学生们自己参与设计科研方案，解决实际工程问题。同时团队也注重培养他们在C、 Python、Java 等编程语言方面的工程实践能力。其次，团队重视理论基础学习，强化学生的科学研究素养，进行算法理论指导。团队通过提供计算机专业理论指导和相关课程培训，培养学生在计算机系统结构、大数据处理技术、人工智能算法等方面的基础，注重他们在逻辑思维及科学研究方法等方面的能力提升。最后，团队以面向国家重大需求、培养学生的科研报国志向为目标，开展重点项目实训。团队基于实验室在研的多个国家级重点项目，组织科研项目交流会，让“英才计划”同学参与其中，充分了解计算机在军事、交通、医疗、公共安全等领域的应用，激发学生科研兴趣，并以具体项目让学生参与实训，培养其项目科研能力。

　　2. “三纵”结果产出

　　团队以学生为中心，明确纵向结果培育导向，确定研究兴趣，探索研究过程，强调学习产出。首先是确定研究兴趣。团队通过电子博物馆参观、科研项目展示、世界科技现状分析与入门科研实验等培养学生们的研究兴趣，选定研究方向。其次是探索研究过程。团队通过团队学术交流、具体科研实验等引导学生创新思维，强化其自我学习，深入探索研究。最后是高效成果产出。团队指导学生完成科学实验、撰写成果报告、参与公开学术答辩，最终发表学术论文，产出高效成果。

　　“五位一体”培养模式

　　团队基于“三横三纵”培养理论，设计“五位一体”全流程培养模式，从科研兴趣激发、学术能力提升、交流成长活动、动手实训模式、项目实践培养五个方面来全方位地培养学生

▲ “五位一体”培养模式

　　1.科研兴趣激发

　　团队力求多维度激发学生科研探究兴趣，唤起学生内心潜在的好奇心。团队通过带领学生参观电子科技博物馆，唤起学生的好奇心;通过科研成果展示，激发学生兴趣;通过国防科技前沿报告，激发其爱国主义热情;通过基础实验让学生体会科研乐趣;通过赠送科研入门书籍，培养学生科研兴趣。

▲ 学生参观电子科技博物馆

▲ 师生见面会赠书

　　2.学术能力提升

　　学术能力提升主要包括四个方面的能力提升。团队开展计算机基础知识授课，培育学生的基础知识;开展科技论文写作技能培训，提升学生的学术写作能力;开展学术诚信教育，培养学生的诚信意识;开展科学文化教育，提升学生的科学素养。

▲ 计算机基础知识培养

　　3.交流成长活动

　　团队组建专门的导师团队，根据每位同学的兴趣方向匹配至少一名教师及一名硕博研究生，进行“多对一”指导，并全程跟踪，保障学习效果。导师每周与学生进行一次线上会议交流，总结本周学习情况，针对学习中遇到的问题进行解答。此外，导师会记录学生当月成长日志，定期开展实验室学术交流，让学生轮流作学术汇报，加强与学生之间的日常学术交流，帮助他们快速成长。

▲ 每周组会 

▲ 学术汇报

　　4.动手实训模式

　　团队通过动手实训，培养学生的项目与学术动手实践能力。动手实训模式具体包括实际科研项目参与、国际学术活动交流、团队协同能力培养、学术论文专项培训和研究成果中期考评五种模式。

　　5.项目实践培养

　　面向国家重大需求项目，团队基于构思—设计—实现—运作CDIO 人才培养思想，从理论基础学习、算法设计、软件工程、实现演示等方面培养学生项目实践能力，提升学生的综合素质。团队以航迹数据补全与异常检测项目为例，指导学生学习相关理论知识，自主设计航迹补全算法与统计聚类异常分析算法，并集成系统开发，基于应用场景展示项目成果，培养学生在算法设计与工程实践方面的能力。

▲ 项目实践成果汇报

　　学术培养成果

　　团队参与“英才计划”以来，一直都在关注青少年的全面成长成才，将爱国主义、科学精神、科研报国和创新能力培养融入教学活动和科研指导过程。基于“三横三纵”培养理念与“五位一体”培养模式，“英才计划”学生在田玲导师组的指导下，依托国家级科研平台，参与国家级重点科研项目，打下了良好的计算机基础，激发了学习兴趣，全面提升了自主思考能力以及动手实践能力，形成了严谨的科研素养和创新思维。学生通过主动讨论技术方案，积极思考与交流，实现了自我突破和成长，取得了长足的进步。很多同学脱颖而出，李翀宇、萧天与王禹涵同学就是其中的代表。

　　李翀宇同学从小就喜欢计算机，并对计算机编程有浓厚的兴趣。在一年的“英才计划”学习中，参观电子科技博物馆与听取国防科技前沿报告等极大激发了其科学研究兴趣;计算机基础知识指导和科技论文写作培训等极大提升了其学术能力;定期开展的学术交流加强了他与导师的沟通，帮助其快速成长;各类动手实训培养了其

　　项目与学术动手实践能力。在导师的引领下，李翀宇自主选择并完成项目课题《基于 ECG 的心血管疾病监测深度学习算法研究》。从基础算法理论学习到科研技术创新与实践，其科研能力得到了提升。通过项目实训，李翀宇学习了 Python 编程语言以及深度学习框架，掌握了基础的深度神经网络架构、小波变换技术以及注意力机制等内容，提出了一种基于CBAM、LSTM 与CNN 的混合神经网络模型，能够有效地完成数据的处理降噪，并创新了 CBAM 自注意力模块，实现了数据特征增强。李翀宇同学在心血管数据集上进行实验与评估，与其他相关研究报告而言，得到了比较优秀的成果。李翀宇同学表现突出，成功入选并参加第五届世界顶尖科学家论坛科学T 大会，并被评为全国 2022 年“英才计划”优秀学员。

　　同样优秀的还有萧天同学。他高一时就加入“英才计划”，在跟随田玲导师学习的期间，态度严谨，认真钻研，在从事科研探索的同时，坚定了为国奉献的决心，高中毕业后被解放军信息工程大学录取，其培养案例登上《人民周刊》。

▲ 团队培养萧天等同学的案例登上《人民周刊》

　　王禹涵同学在田玲导师的指导下，基于选定课题《开放世界物体识别算法及实现》的研究，在 2023 年 IEEE 人工智能论坛(视觉识别分会)上成功发表了学术论文，并被评为全国 2022 年“英才计划”优秀学员。