關于探究項目

1. 探究項目適合有志于申請TOP50大學，計劃申請的專業與特定行業有關的9-12年級學生
2. 探究項目對學生的編程能力不作要求，適合零基礎學生，學生對某一領域有興趣即可
3. 探究項目是有方科研教學體系中的一個重要環節，主要幫助學生在其感興趣的領域中，完成有一定難度的研究項目（關于有方科研教學體系的詳情介紹，請見文末）

教學成果

成果一：個性化個人網站展現學術研究成果

有方探究項目為學員制作個人網站展示學生的項目成果。網站展示包含項目課題介紹、研究過程、研究結論和學生學習心得等個性化內容，真實完整的反應學生的學習過程和個人學術成長與收獲。同時，有方探究項目的項目成果還可以投放到計算機行業交流平臺GitHub等業內人士交流平臺中，讓更多人關注到學生的學術成果。在申請過程中，招生官極其重視學生的科研項目經歷，個人網站可以作為重要成果展示，幫助學生在諸多競爭者中脫穎而出。

成果二：能力提升

學生順利完成有方探究項目的所有課程學習后，相當于達到美國優秀大學本科三年級計算機學科方向課程項目或獨立研究項目要求。在大學申請時，獨立項目的研究經歷將極大的展現學生的學術積極性和獨立解決問題的能力。

適合學生

1. 有志于申請前50名美國大學的9-12年級學生
2. 有一定的英語閱讀和寫作能力
3. 有較強的邏輯思維和抽象思維能力
4. 對于工程感興趣
5. 對于學生在專業領域的基礎沒有要求，我們會提供學術知識培訓幫助學生入門相關專業

有方根據不同的學科和研究方向，準備了工程方向的不同課題，以下我們選取了其中三個課題作為示例，可供參考：

探究項目 | 課題示例一

場效應管的模擬探究

加州理工探究項目

課題概覽

1. 半導體物理是研究半導體原子狀態和電子狀態以及各種半導體器件內部電子過程的學科，是固體物理學的一個分支。研究半導體中的原子狀態以晶體結構學和點陣動力學為基礎，主要研究半導體的晶體結構、晶體生長，以及晶體中的雜質和各種類型的缺陷。

2. 研究半導體中的電子狀態以固體電子論和能帶理論為基礎，主要研究半導體的電子狀態，即能帶結構、雜質和缺陷的影響、電子在外電場和外磁場作用下的輸運過程、半導體的光電和熱電效應、半導體的表面結構和性質、半導體與金屬或不同類型半導體接觸時界面的性質和所發生的過程、各種半導體器件的作用機理和制造工藝等。

3. 本課題中，我們將介紹基本的半導體物理學，并深入掌握關于MOSFET的原理，模擬MOSFET的工作，了解各種物理參數對MOSFET的影響。

相關學科

1.電子工程? ?材料科學與工程
2.半導體物理學
3.計算機仿真模擬? ?應用數學

探究項目 | 課題示例二

用于相位調制的金屬-介質混合超構表面

加州理工探究項目

課題概覽

1. 超構材料（Metamaterial）指的是一類具有特殊性質的人造材料，這些材料是自然界沒有的。超構材料是一個跨學科的課題，囊括電子工程，凝聚態物理，微波，光電子學、經典光學、材料科學、半導體科學以及納米科技等等。超構材料擁有一些特別的性質，比如讓光、電磁波改變它們的通常性質，而這樣的效果是傳統材料無法實現的。

2. 超構材料的成分上沒有什么特別之處，它們的奇特性質源于其精密的幾何結構以及尺寸大小。其中的微結構，大小尺度小于它作用的波長，因此得以對波施加影響。超構材料的奇異性質使它具有廣泛的應用前景，從高接收率天線，到雷達反射罩甚至是地震預警。

3. 該項目中，我們將學習超構表面的工作原理，運用布洛赫原理將模型簡化并計算一種用于相位調制的金屬-介質混合超構表面，深入理解幅度和相位調制等電磁特性。

相關學科

1. 電子工程? ?航空航天
2. 光學? ?電磁學
3. 計算機仿真模擬? ?應用數學

探究項目 | 課題示例三

基于人群大數據的環境與健康關系研究

密歇根大學探究項目

課題概覽

1. 本課題旨在挖掘和發現NHANES中環境污染與人群健康相關關系。National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES)，即美國健康與營養調查研究，是一項美國針對成人和兒童健康和營養情況的研究項目。該項目結合了問卷調查和身體檢測，包括生化指標監測等數據，是美國健康統計中心（隸屬于美國疾控中心，負責產生美國健康情況數據）的一個主要項目。該項目大部分數據向公眾公開，任何個人和組織可以免費使用，用于科研、政策制定等。

2. 該項目自1960年代初就開始，針對不同人群不同主題的研究已多次開展。從1999年開始，該項目變成一項持續性項目。該項目每年招募5000名受試者，覆蓋全美國各州。該項目調查內容包括人口統計學、社會經濟學、飲食習慣和健康相關問題 ；檢測內容包括醫學、牙科、生理學檢測，以及一些實驗室檢測項目（包括各類污染物指標）。該項目主要通過評估營養情況以及身體健康，研究主要疾病的流行情況和風險因素。所獲得的數據已經并且繼續被用于流行病學和健康學研究，大量科學家從該項目數據中發現許多環境健康、營養學現象，為美國制定公共衛生政策、指導和設計健康服務項目提供了很大幫助，也擴大了對美國全國的健康情況的了解，是美國對人民身高、體重和血壓等數據標準制定的基礎。

3. 本課題將使用該項目中2009年以后的數據，研究目標污染物在人群中的內外暴露情況和人群健康狀態的關系，包括VOC（揮發性有機污染物）、農藥、重金屬等。通過化學、生物學和毒理學等基礎科學的知識指導可能發現相關關系的方向并提出假設，應用流行病學和統計學分析方法（相關分析，線性回歸分析和邏輯回歸分析方法等）檢測假設的成立與否，以此發現可能的疾病風險，并提出可行的預防措施。

相關學科

1. 環境科學? ?流行病學? ?NHANES
2. 計算機? ?人工智能?? 機器學習
3. 數據科學? ?應用數學? ?統計學

關于 有方科研教學體系

有方科研教學體系 是有方教育與麻省理工、加州理工、斯坦福大學等眾多美國頂尖大學的科研團隊在深度合作的前提下，為國內初、高中生提供物理、化學、生物、工程、統計、經濟、金融等領域的探究課程和科研項目。

成功案例

美國本科錄取

1. 2017年，第一屆學員七位中有六位被全球排名TOP 35大學錄取，包括一位同時獲得哥倫比亞大學、賓夕法尼亞大學兩所常春藤大學錄取通知的學生。
2. 第二屆學員的申請尚未結束，目前已有一位學員被斯坦福大學錄取，一位學員被加州理工錄取，此外兩位被麻省理工頂尖暑期項目錄取。

丘成桐中學科學獎獲獎概況

1. 2018年全球金獎（全球第一）
2. 2017年全球銅獎（全球前五）
3. 2018年全球優勝獎（全球前3%）
4. 2018年全球總決賽入圍（全球前第5%）

美國高中數學建模學術活動獲獎概況

1. 2017年 Outstanding 特等獎（全球前1%）一組
2. 2016年 Outstanding 特等獎（全球前1%）一組
3. 2016年National Finalist 特等獎提名獎（全球前2%）一組
4. 2017年Finalist 特等獎入圍獎（全球前9%）一組

頂尖期刊發表

1. 多位學員以第一作者身份在 SCIE, EI, CPCI 所收錄的期刊或會議上發表論文。

課程體系

1.第一階段：科研集訓營
（1）以 “PBL” 項目制學習的方法，
（2）掌握 “AI+X” 科研的核心知識和技能

2.第二階段：探究項目
（1）在學生感興趣的領域中，
（2）完成有一定難度的研究項目

3.第三階段：學者項目
（1）在學生感興趣的領域中，
（2）獲得原創性研究成果，
（3）發表論文或參加科研科創學術活動