點擊鏈接查看：

英才計劃與中學生培養(yǎng)（一）：卡脖子形勢下，人才培養(yǎng)方向何在？

英才計劃與中學生培養(yǎng)（二）： 研發(fā)國產軟件，培養(yǎng)學生建模能力

本文為北京大學重慶大數(shù)據(jù)研究院基礎軟件科學研究中心執(zhí)行主任、北太振寰創(chuàng)始人盧朓副教授在中國科協(xié)組織的中學生創(chuàng)新人才培養(yǎng)論壇上的分享。

使用國產科學計算軟件，為更多中學生插上探索的翅膀

      參與“英才計劃”的學生會愿意使用一個新的軟件嗎？我心里也在打鼓。

      可是，當我把開發(fā)具有自主知識產權的數(shù)值計算通用軟件的意義向學生講了之后，他們都非常支持，這令我非常感動。數(shù)值計算通用軟件的開發(fā)離不開用戶的試用和反饋，我指導的幾位學生屬于最早一批的軟件測試者。他們的反饋對軟件的開發(fā)和完善幫助很大，為國產科學計算軟件的成功研發(fā)作出了貢獻。

      開發(fā)國產數(shù)值計算通用軟件是在攻克“卡脖子”問題，是在踐行總書記的號召，是重走“把核心技術牢牢掌握在自己手里”的長征。路險且阻，鮮有掌聲，“英才計劃”學生們的支持和貢獻彌足珍貴，謝謝他們！

      實際上，學生的上手速度還是很快的，在我介紹使用數(shù)值計算通用軟件編程的基本知識，如程序的三大基本結構（順序、循環(huán)、分支）之后，學生通過自學很快就學會了編制腳本代碼來實現(xiàn)一些算法。

      如圖中所示，于銘軻同學編制的牛頓法求解一元函數(shù)的根的腳本代碼，對一些實系數(shù)的一元五次多項式求根問題成功求得了數(shù)值解。

 我自己也應用國產科學計算軟件在北大上了一門面向全校本科生的公共課：《數(shù)值方法：原理、算法及應用》。
      

      目前我準備的講解視頻除了涉及插值、數(shù)值積分、FFT之外，還包含了模擬退火、遺傳算法、線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、RSA加密、隨機共軛梯度法、Dijkstra算法、Floyd算法、另外還包含了一些機器學習算法，如 K均值聚類，K近鄰，支持向量機，樸素貝葉斯，決策樹，關聯(lián)規(guī)則挖掘，pagerank，期望最大化，主成分分析等。

掃碼進入個人主頁

查看相關視頻

       這些算法也有適合中學生的，比如說中學生的課本上都出現(xiàn)過的線性規(guī)劃問題、非線性方程求解，還有插值與函數(shù)擬合的問題。我覺得學生可以弄明白這一類的建模方法，并使用國產科學計算軟件來求解，這將使得學生獲得極大的成就感。

“高中+高校+企業(yè)”，三方合作促進更多學生成才

      最后，關于中學生人才培養(yǎng)我有兩個不成熟的建議：1. 讓更多感興趣的學生參與類似“英才計劃”這樣的項目，2. 讓企業(yè)、高中、高校三方結合起來。

      高中階段是屬于基礎教育范疇，要為人的成長發(fā)展奠定基礎。但目前很多學生在高中還是很迷茫的。“學習數(shù)學、物理有什么用呢？”很多學生往往回答不出來，或者只能回答“為了考大學”。

      而“英才計劃”等類似的活動，可以讓更多學生熟悉科研的全過程，激發(fā)學生自主學習的欲望，幫助學生找到自己真正熱愛的方向，也就更充分地發(fā)揮了教育的發(fā)現(xiàn)、喚醒和激勵作用。

      目前“英才計劃”把高中和高校連接起來，確實起到良好的效果。那如果把高中、高校和企業(yè)三方連接起來呢？

      這樣一來，能讓學生了解職場工作環(huán)境，同時培養(yǎng)職業(yè)技能，建立職業(yè)人脈，讓學生認清自己的能力和愛好，將來在進入大學能夠更好地選擇合適的專業(yè)。

      在美國，不少高中的學生已經接觸了編程，高中和企業(yè)進行了緊密合作，為每位參與的學生安排實習機會。他山之石，可以攻玉。企業(yè)和高中的合作項目能夠引導學生了解計算機技術和算法，去了解算法背后的數(shù)學原理，去了解這些算法的應用以及給生活帶來的便利。家庭貧困的學生還能通過這些活動獲得一定的報酬。短期內，企業(yè)雖然沒有獲得太多的收益，但長遠來看，為企業(yè)的未來培養(yǎng)了高素質的人才，更為社會和國家的發(fā)展作出了貢獻。

      對于愛好廣泛、喜歡交流的同學而言，還可以了解到應用工程師不僅僅是坐在辦公桌前寫代碼，還會和客戶交流需求，幫助客戶認清他們真正的需求，還需要和同事交流協(xié)作，還需要為企業(yè)的產品的功能編寫通俗易懂、生動有趣的介紹。這些工作都充滿了與人交流的樂趣。

      當學生看到自己的編程技能同樣能為企業(yè)所用，他們一定會感到非常振奮。例如在圖像識別方面的很多算法，可以被應用在自動駕駛汽車和醫(yī)療診斷等領域。這些應用帶來的好處都是高中學生能夠理解的，會讓高中學生獲得巨大的成就感和價值感。

      在此，真誠地希望更多的學生能夠獲得更多的成長機會，成長為我國科技和經濟發(fā)展需要的優(yōu)秀人才！

      （全文完）