Wolfram新兴领袖计划中基于项目的生活技能

在在线学习和远程工作的时代，学生们正在获得宝贵的技能，以帮助他们在教育中航行。随着学生在学习历程中对更大的独立性、更好的时间管理和在意想不到的地方找到社区的新需求，他们已经遇到了重要的课程。以学生为中心的活动，如 "Wolfram新兴领袖计划"，无论世界上发生了什么，都有助于培养学生在职场和生活中取得成功。

除了这些软技能，更具体的实践，如计算思维，是学生在现代世界需要发展的重点技能的前沿。将问题分解为其组成部分并快速准确地拼凑出解决方案的能力，对于二十一世纪的各种职业和追求来说是非常重要的。也许更重要的是，这种技能使您能够清晰地表达想法，甚至连计算机都能理解。

Wolfram高中夏令营

作为2020年Wolfram高中夏令营的负责人，我有幸与一群聪明、充满激情的青少年一起工作，他们建立了各种非常有趣的项目。2020年的夏令营与往年的夏令营截然不同。我们有一个全新的领导团队，当然，整个项目是远程的。今年我们的学生在某些方面面临着比往年更有挑战性的学习环境，但他们迎难而上。他们建立了一些令人惊叹的项目，比2019年更彻底地学习了代码和应用计算思维技能。

和今年的Wolfram高中夏令营一样，Wolfram新兴领袖计划也是以虚拟方式开会。下面是一个远程 "聚会 "的例子，2019年和2020年夏令营的校友们利用互动技术聆听WELP的最终演讲，玩游戏和听音乐。这是一个独特的机会，让我们与老朋友重聚一堂，并认识上一年夏令营的新朋友。

在夏令营中，学生们在每年的头几天都会学习如何使用Wolfram语言进行编码。在我们特别设计的课程的帮助下，学生们以解决问题和主动学习为重点，很快就能上手。他们往往在短短几天内就从零编码经验变成了自己的神经网和执行复杂的图像处理任务。

一旦学生掌握了原始的编码技能，并通过计划中的活动和小型项目初步掌握了计算思维能力，我们就会让他们在夏令营的剩余时间里进行独立的项目。每个学生都会与Stephen Wolfram一起寻找适合自己和目标的项目，然后在各自领域的专家导师的支持下，将项目从简短的描述变成成品。

对于我们的许多学生来说，这是他们第一次完成一个复杂的独立项目。这也往往是他们第一次能够将大块的时间认真地投入到一个想法中去，这种学习环境与随着下课铃声而切换主题截然不同。我们发现，在这种模式下，学生们都能蓬勃发展，在2020年，项目从数字接触轨迹模拟，到寻找中间生长的多向系统，再到用不同排列的扬声器模拟音频。

Wolfram新兴领袖计划

Wolfram Emerging Leaders Program（2019年被我们的学生昵称为 "WELP"）从夏令营的学生中选拔出一批学生，请他们在秋季学期加入我们，完成一个远程小组项目。夏令营是编码、计算思维和快速迭代的训练营，而WELP则是对项目工作、团队管理、高级编码以及设计和计算思维等技能的深入学习。

WELP的第一项议程是根据学生的兴趣、技能、目标和时区进行分组。这个项目的重点完全在学生和他们的发展上，所以他们被赋予了非常模糊的理由，为什么他们会被分组。例如，有一个小组被告知他们对生物学和教育有共同的兴趣；他们最终做了一个项目，重点是模拟选举期间选民的意见如何变化。

该项目分为五个关键阶段。第一阶段是设计思维研讨会，学生在这里学习如何提出想法并快速制作原型。第二、三、四阶段部分基于IDEO的设计思维步骤：构思、迭代和实施。在最后阶段，学生们将致力于展示他们的项目：撰写计算论文，并为我们的海报会议准备演讲。

阶段1: 设计思维研讨会

在WELP的第一周，学生们会参加一个下午的研讨会，重点是设计思维。这个研讨会帮助他们发现产生想法、设计和建立概念的新技术，并给他们与项目团队建立联系的机会。

我们之所以使用设计思维，是因为它赋予了学生永远不会觉得自己的想法被评判，创造了一种知识上的好奇心和开放性，使得即使是后期的想法也能作为最强的项目目标出现。这与一些传统的课堂形成了直接的对比，在这些课堂上，学生带着不那么好的想法跑来跑去，只因为他们害怕自己的第一个想法是 "错的"。在WELP中，没有错误的想法，只有创造精彩的道路上的步骤。

阶段2：创意

构思阶段的目的是让每个小组为自己的项目提出一个核心目标，并弄清楚自己在WELP中到底要实现什么。学生们会关注他们在现实世界中看到的问题和议题，并尝试提出符合他们兴趣的有趣的解决方案或探索。然后，他们尝试将自己的目标与Wolfram技术和自己的技能的能力相匹配。

阶段3：迭代

一旦他们的项目被批准，各团队就会进入迭代阶段。迭代就是针对上一阶段确定的问题陈述产生解决方案。这个阶段激励学生运用他们的多元化思维能力，提出可能的几十种解决方案，然后选择自己最喜欢的方案并坚持下去。

在这个阶段结束时，学生们已经有了一个最小可行的产品（MVP）。在整个过程中，他们被鼓励进行 "快速且混乱 "的编码，为他们的几个想法创造奇怪而奇妙的解决方案。在这一阶段，他们的编码质量从来不会被评论；这一切都是关于想法、解决方案和学生们正在进行的所有重要的技能开发。

阶段4：执行

虽然他们的MVP对解决他们发现的问题有很大的帮助，但学生们在执行阶段的重点是完全实现一个想法。到了这一步，他们在执行解决方案时的准备程度大大超过了一开始，因为他们在前面的阶段有充足的时间去实验、失败和成长。

阶段5：展示

有一个问题的解决方案和成为一个优秀的编码者是很好的，但这些都不会让您走得很远，除非您能把您的想法展示给其他人。在这一阶段，学生们要写一篇计算论文，这是一篇夹杂着代码和图形的交互式论文，他们可以将其交付给世界上的任何人。

学生们还会为他们的演讲进行练习，并将其交付给夏令营的校友、导师、Stephen Wolfram和其他Wolfram Research的工作人员。这是一个很好的机会来展示他们的努力工作，并发展一些关键的公开演讲技能。

WELP 2020项目

到2020年项目结束时，所有小组都写出了高质量的计算论文。他们探索的多样性和深度令人震惊，他们在项目中发展的技能在最终产品中显而易见。

利用语言学分析计算替换给定的明喻»

这个以语言为导向的群体致力于将一段文字中的每一个比喻替换成另一个与上下文相关的词语选择。例如，您可以在他们的云端部署的表格中输入 "像兔子一样快"，然后 "像猎豹一样快 "就会返回给您。

这个工具是对Wolfram文本分析的一种新奇使用，对作家、ESL教师和我们这些喜欢使用侮辱生成器来烤朋友的人很有用。该函数会返回 "您像负鼠一样精神错乱 "和 "我像闪闪发光的矢车菊一样美丽 "等精品。

使用六边形单元自动机来模拟洪水»

这个有环保意识的团队决定用细胞自动机来模拟洪水，做了一个模拟，显示水是如何在不同海拔的地方汇集的。

这个模型能够在真实世界的地图上找到洪水会聚集的位置，在我们不可预测的气候中，这是一个真正有用的结果。

政治理念阻塞-模拟政治变革»

这个小组将一些关于思想如何在人群中传播的迷人研究，与关于不同政治思想如何联系的研究（例如，当告诉我们某人对堕胎的看法时，我们可以在一定程度上准确地假设他对枪支管制的看法）结合起来，并对个人的想法如何根据他们的背景而改变进行了大规模的模拟。

引入媒体、政治家、有影响力的人和政党等代理人，这个团队能够创建思想在人群中流动的集群图。

虽然他们的模拟是基于一些关于思想传播的假设，但这些假设是经过精心研究的，并且建立在政治理论的水平上，这当然不是WELP所需要的。

用生成的深度图进行声学建模»

这个团队的目标是拍摄真实地点的照片，并从图像中的不同位置模拟广播音频。他们能够创建有趣的3D地点深度图，将这些地图翻译成布尔区域，并在各种3D对象上播放声音。他们并没有完全做到在他们的深度图上广播声音。

这是一个很好的例子，说明一个项目完全按照它应该的方式进行。学生们学到了大量的数学、物理、图像处理和声音工程，也学到了令人羡慕的技能，即知道什么时候够了，什么时候可以放手。WELP是一种学习的体验，而不是项目工厂，我们对学习的兴趣远大于打磨的论文。

WELP的心得

我在这个项目中指导和引导2020年WELP的学生，非常开心。他们非常努力地完成我在他们这个年龄段根本不可能完成的项目，看着他们发展自己的思维和编码技能，我感到非常高兴。

正如2020项目所展示的那样，学生们在这个项目中学习到了各种重要技能。

WELP 2020的几名学生将作为助教参加2021年夏令营，因此，当他们将新技能传授给下一批学生时，他们的行动将令人惊叹。作为夏令营的助教，他们将负责设计和提供休闲学习机会，帮助新生开始自己的计算思维之旅。