英特尔国际科学与工程大奖赛专题<%=id%>

　　编者按：
　　英特尔国际科学与工程大奖赛（Intel ISEF）是一项有54年历史的国际性青少年科学研究项目比赛。它也是世界上惟一的面向9～12年级（初三～高三）的学生，并且涵盖了所有自然科学和社会科学的比赛，因而被称为中学生科学竞赛的“世界杯”或“奥林匹克”。
　　为了让更多的同学和教育工作者了解并参与这项活动，本刊在新年第一期特推出Intel ISEF的专题介绍。希望小读者们能从中得到启发，努力掌握科学的思维和方法，培养创新精神和动手能力。这些不仅是参加Intel ISEF所需要的素质，更是对新世纪建设者的要求。
　　
　　中国学生结缘Intel ISEF
　　
　　中国与Intel ISEF第一次“亲密接触”是在2000年5月，18名中学生组成中国代表团赴美国底特律参加了第51届Intel ISEF，最终夺得六大奖项。
　　仍记得当时的大赛颁奖典礼上，当主持人宣布来自中国安徽的郑懿和罗钦获得大赛个人项目二等奖时，这两名小姑娘简直不敢相信自己的耳朵。她们手牵手几乎是一路小跑着奔向了领奖台。走下奖台后，两个孩子拥抱着哭了。郑懿一个劲儿对记者说:“没想到，真没有想到能获奖。听到自己的名字时，脑子里一片空白，太高兴了！”她们的《蚌埠地区天井湖、沱湖银鱼生态调查》获得集体项目二等奖。基础教育司高中教育处郑增仪处长欣慰地说：“因为是首次参赛，中国队实际备赛时间只有短短的半年，能在如此仓促的情况下取得这样的成绩，表明了中国孩子的整体素质很高。”中国代表队领队程东红女士也认为:“这类比赛是非常有意义的科技教育活动，今后我国优秀的中学生应该更积极地参与。”她还指出：“与外国学生的差距表现在科学交流的能力方面。随着比赛经验的积累，相信中国学生的成绩会一次比一次更好。”
　　继2000年参赛后，中国又陆续组织选派了38名中学生赴美国参加了第52、53届Intel ISEF，均取得了可喜的成绩。
　　
　　Intel ISEF概况
　　
　　一、ISEF的组织者和赞助者
　　ISEF是由美国科学服务社在1950年创立的一项针对中学生的全球范围的科学竞赛，每年5月在美国的不同城市举办。科学服务社是设立在美国华盛顿的一个公益组织，其宗旨是推动科学的发展和技术的进步。它在组织竞赛的过程中，联合大企业作为活动的合作者，作为回报，将竞赛的冠名权授予领衔赞助的企业。从1996年开始，Intel公司投入巨资来发展并推广这一比赛，成为竞赛的领衔赞助商，使竞赛的影响和知名度显著扩大。
　　

　　二、Intel ISEF的规模和组织结构
　　Intel ISEF共设立了15个学科：行为与社会科学、生物化学、植物学、化学、计算机科学、地球和空间科学、工程学、环境科学、老年学、数学、医药与健康学、微生物学、物理学、动物学以及集体项目。
　　每年有300万～500万学生提交参赛的科研项目，其中大约1200名获得参赛资格。同时，约有1200名科学家、工程学家和企业的专家被聘为大赛的评委。所有评委都具有博士学位或8年以上相关工作经验，并且所有的评委都是志愿者，自己负担参加活动的费用。
　　三、Intel ISEF的奖项设立
　　Intel ISEF奖项分大奖（又称学科奖）、专项奖和政府奖，共计600多个个人和集体奖项。每个学科的大奖项分为一、二、三、四个等级，每个参赛项目至少要接受四次评审。此外，还有由Intel、科学服务社和近70个赞助企业、科学社团和政府提供的价值超过150万美元的奖学金、实验设备、暑期见习研究和野外科学考察的机会，每年还有2名竞赛的优胜者获得去瑞典斯德哥尔摩观摩诺贝尔奖颁奖典礼的殊荣。
　　四、Intel ISEF的魅力和精神
　　不同肤色、不同语言、不同文化但都洋溢着青春风采的年轻人在一起学习、沟通和交流，这里有赛前布展的辛苦与汗水，有面对评委时的紧张与雄辩，有晚会中的友谊和欢笑，有领奖台上的兴奋与光荣，也有激动或遗憾的泪水。
　　千余个由学生自己或在专家指导下用了一年甚至几年时间完成的研究项目，千余个学生自己设计、自己制作的各具特色的展板，这些都体现了学生对科学研究方法的掌握，体现了学生的创新精神以及他们的动手能力。这些素质正是ISEF活动本身所要倡导的。
　　

　　第53届Intel ISEF项目：语音中说话人情绪的计算机识别
　　[上海市华东师范大学第二附属中学] 郁寅栋
　　
　　项目介绍：
　　随着当今计算机技术的进步，有关用户界面及人机交互的研究在很多方面都取得了较大进展，其中语音识别和语音控制系统已经得到了广泛的应用。然而，这些系统都存在一个同样的局限：无法处理语音中的情绪信息。它们都只关心人说了些什么，却从来不注意人们如何说。我们的工作便是尝试建立一个系统，让计算机能够辨认说话人的情绪并对其作出反应，这将在用户界面，尤其是基于语音的人机界面中有非常广泛的应用，促使人机交流向更加人性化的方向发展。
　　为了进行研究，我们请人用四种不同的情绪“表演”21句话并将之录下。这四种用作识别的情绪分别是“生气”“高兴”“悲伤”和“正常”。我们从这些样本中提取了能量和音调信息，综合分析了语音中与情绪相联系的几种基本特征，并且通过对平均音调的研究与探索，找到了两种新的音调相关特征及其新算法。我们还针对音量对能量相关特征的影响提出了一种半监督的音量调整方案。
　　我的体验：
　　比赛早已结束。对它的感觉，在咀嚼了这许多天后，自然又有了些新的回味。我想以一个选手的身份，把参赛过程中的种种经历记录下来，这对今后的参赛者可能会是一个不错的经验传递。
　　从大赛日程的第一天中午我们就开始布展。答辩一般都需花费整整一个下午。评委纷至沓来，以车轮战的方式进行问辩。关于答辩每个参赛者一定都会有不同经验，我就讲一讲我的心得吧。
　　最成功的是我面对四个专项奖评委时所作的一次答辩。在我做PowerPoint报告时，那四位评委不时接我的话插一些问题，比如看了我的演示后，便想立刻知道算法，但我接下去要讲的是特征。如果按原计划继续讲，容易使评委觉得乏味，于是我就先跳过数张幻灯片，转向算法的介绍，然后当时机成熟时再转回来，这样整个展示完全随着评委的思路走，使他们非常满意。
　　对于计算机科学类项目的评审，我发现备好源程序有时居然也会派上用场，有些评委要求看并要听解释。解说时绝对不能含糊或犹豫不定，这时叫翻译帮忙也是不明智的，因为评委的意图很明显。关键是把握自己，回答问题尽量对自己有利，并时刻充满信心。另外我在感觉到时间有限但又希望评委能看论文的情况下（通常论文不一定会被看），完全按照学术杂志的格式对论文进行排版，不加封面，以方便评委浏览摘要和绪论两部分，并且在回答问题时对论文的相关部分频频引用，结果我的7份论文被评委拿走了4份，应该说是相当成功的。
　　参加颁奖典礼时我坐在人群里，听着扩音器报出每个选手的姓名，脑海中浮现出每一位选手所在的国家和地区，第一次这么真切地感受到，原来在世界那么多的地方，都有如此优秀的学生。其实我一直认为，如果自己感觉并不是最出色项目被授予了最高的荣誉，那应该是一件令人遗憾的事，因为那样会埋没更好的项目；同样，如果认为自己的项目最好而且自己也付出了百分之百的努力，即使没有获奖，也很值得骄傲了，并且应该祝贺每一个超过自己的人，因为我们都是使未来更加充满希望的人。于是我为每一位选手鼓掌，为每一个胜利者欢呼。那时的心情真的是很高兴，有一种无可比拟的舒畅感。
　　ISEF给参赛者提供的机会太难得了。我建议将来的选手们在自己的答辩之外一定要多去观看别人的成果。如果参加了这样重大的科学赛事之后，竟不知道别的选手做的是些什么，那实在是一件非常遗憾的事。如果有这样的交流机会，一定不能错过。
　　（指导教师：李聪）
　　
　　载誉归来，中国师生谈收获
　　
　　布展的时候，大赛组委会提供布展工具，但中国学生大多都带着现成的展板或展板材料，当场用胶水粘一下便可。而美国学生大都自带工具箱，在现场施展木工手艺，或者参考了别人的展板，吸取其长处，当场作画剪贴。结果他们的展台布置得别具匠心，与众不同，让路过的评委不由得多看几眼。我们在欣赏他们作品的同时，也惊叹于他们丰富的想像力和创造力。在交流中我们发现，他们思路敏捷清晰，工作严谨，效果一目了然，比我们的作品更具科学性，能给人更强的说服力。美国学生的热情好客，起初让我们有些不适应，但很快我们也尝试着用英语交谈，彼此畅所欲言。跟他们在一起，我学到了很多，自己也变得更善于交流，知道怎样取别人之长了。
　　 ——叶子华东师大附中（第52届Intel ISEF参赛选手）
　　
　　美国人时常会提一些很有人情味的问题，问你从哪里来，今年几岁了，想读什么大学，等等。他们的态度一般都很友善，对你的项目评价很高。但千万不要得意，因为他们对每一位选手都是这样的。中国学生的主要障碍在语言方面，不过大部分评委说话的速度还是很照顾中国学生的。我只碰到一位评委语速很快，给人一种咄咄逼人的感觉，其实他只是在试探你对自己的项目是否自信。没有自信的人，是不能参加Intel ISEF的。
　　 ——姚周率复旦大学附中（第52届Intel ISEF参赛选手）
　　
　　首先，让热爱科学的青少年亲身参与像Intel ISEF 这样的科学竞赛，能让他们在体验中学习，在交流中进步，在竞争中成长。其次，中国的科技教育工作者通过Intel ISEF可以学习和借鉴国外青少年科技教育活动的先进经验，促进中国科技教育的提高。比如，借鉴Intel ISEF的模式，2002年由中国科协等七家部委联合主办的第17届全国青少年科技创新大赛就分学科评审，有更多的科技专家作为评委对参赛的青少年进行问辩，并与他们一起讨论其项目。同时，从注册到布展、从问辩到颁奖的形式也更加科学和规范。今后我们将更加自觉地关注并体现科技竞赛活动作为素质教育的一个环节所应起到的教育作用，并不断地去完善它、发展它。
　　 ——中国科技青少年工作部牛灵江
　　

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