尤里卡科研課題：可穿戴設備與人類健康行為
往期回顧
2017年暑期，五位分別來自美國和加拿大的高中生參加了尤里卡科研課題：可穿戴設備與人類健康行為。在達特茅斯學院計算機科學系Lorie Loeb教授的指導下，五位同學各自設計了獨特的研究項目，並完成了高質量的研究論文。其中Kevin同學關於閉鎖綜合症的研究論文在Mechanical Engineering Research學術雜誌上成功發表。
Lorie Loeb教授
達特茅斯學院計算機科學系
Lorie Loeb教授在達特茅斯學院計算機科學系任教，是數碼藝術系（本科及研究生項目）主任，也是數碼藝術領導力及創新力實驗室（DALI）的執行主任。DALI是體驗式學習實驗室，學生們在此設計與開發技術產品，將藝術、設計與科技相互融合。Loeb教授也是Tell Emotion公司總裁及聯合創始人。Tell Emotion利用獨特的數字顯示板，通過行為的改變來實現節能環保。
在達特茅斯之前，Loeb教授曾執教於斯坦福大學及羅德島設計學院，在學術與藝術領域都是業界權威。她參與制作的電影多次獲獎，包括兩項艾美獎及一項電影金鷹獎。她的電影作品曾參展於現代藝術博物館、聖丹斯電影節、紐約電影節、倫敦電影節及惠特尼雙年展。
Loeb教授在2015年榮獲NCWIT（美國國家女性及信息技術中心）本科生年度導師獎，並獲稱2009級達特茅斯學院10位最具啟發精神的教授之一。她是東南亞全球社會企業競賽的評審，同時與非洲青年領導力項目（由奧巴馬總統於2010年創辦）合作，推動社會企業家實現想法。她的工作項目曾得到以下機構與企業的資助：美國國家科學基金會，美國國家衛生研究院，美國國家宇宙及生物醫學研究院，英特爾，索尼，微軟等。
課題介紹
第一單元里，學生將對可穿戴設備進行基本調查，了解市場上的商業產品。學生們將探討如何使用可穿戴設備和感測器技術來收集數據並引導健康的生活方式，這些技術可以對人們生活的諸多方面產生影響，例如促使人們增加鍛煉、減少服藥、監測及減壓，避免疲憊駕駛等。在本單元結束時，學生應充分了解可穿戴設備市場及產品。
第二單元里，學生將調查商業市場和研究領域中可穿戴設備中的感測器設備（例如加速計、GPS、電流皮膚響應和心率感測器等），探究感測器設備所使用的技術和自身設計。在本單元結束時，學生將學習到可穿戴設備中嵌入的技術和感測器，包括商業市場中普遍使用的技術以及實驗室中研究開發的技術。同時，學生還將了解設備的設計及人體對感測器的適應。
第三單元里，學生將選擇一款可穿戴設備進行實證研究。學生需要監測用戶行為並評估可穿戴設備可以多大程度上改變用戶行為，倡導健康的生活方式。最後，學生將在Lorie Loeb教授的一對一指導下完成一篇研究論文。我們會根據學生的論文質量幫助挑選推薦適合發表的專業學術期刊雜誌。
學員需要做哪些準備？
錄取的學員需要準備一部智能手機。我們將提供一份可穿戴設備的列表供學生從中選擇一款，並免費為學生購買。如果學生打算研究的可穿戴設備不在列表之內，獲得導師批准後，我們仍將為學生免費購買該設備。在進入一對一輔導之前，學生需要確定並準備好用以分析研究的可穿戴設備。以下是一部分可穿戴設備的示例（非完整列表）：
Muse腦電波頭帶
Muse腦電波頭帶能夠幫助用戶充分利用冥想練習，為用戶提供實時的生物信息反饋。Muse頭帶用起來很簡單，這款設備內置了能夠測量和追蹤用戶大腦活動的感測器，然後通過一款移動應用來對用戶進行針對性的訓練，讓大腦更加專註平靜，從而提升專註力。如果用戶的腦部活動比較活躍，就會聽到比較響亮迅猛的風聲和海浪聲。反之，如果用戶能夠長時間持續保持平靜狀態，甚至還能聽到遠處的鳥鳴聲。
AliveCor心電監護儀
AliveCor是一款可以貼在手機殼上的卡片式「配件」。它主要有三個方面的移動應用程序：心電記錄、數據獲取和教育功能。AliveCor能讓用戶檢測自己的心律，知曉自己是否有心房顫動癥狀，預防中風。
Lumo Lift儀態教練和活動監測器
Lumo Lift集形體矯正和健身監測於一體，它可以幫助用戶坐得更直，站得更挺，看起來更優雅。Lift可以監測用戶的儀態、步數、運動距離和卡路里消耗。輕微的振動會提醒用戶在無精打采時挺直脊柱。Lift輕便小巧，用戶既可以將其作為時尚配飾，又可以將其隱藏於衣服之下。
Pebble Time智能手錶
這款智能手錶可以在用戶睡眠時自動監測，顯示深度睡眠以及入睡和醒來的時間。
Fitbit Surge
這款觸屏手錶不僅可以監測用戶的步數和睡眠，還可以提醒用戶接聽電話和簡訊，並使用內置的光學心率監測器來保持心率，並使用GPS跟蹤戶外活動。 GPS的用處在於，用戶在跑步或騎車時不再需要隨身攜帶手機來進行監測。這款監測器可靠且易於使用，並且可以連接用戶與其社交網路，用戶可以分享彼此的活動數據，甚至彼此間開展健康競賽。
PIP壓力調節器
指尖上的皮膚毛孔對人的心理壓力水平非常敏感。PIP壓力調節器通過檢測用戶的皮電反應(EDA)的變化來準確地捕獲人的心理壓力程度，並通過生物反饋使人的心理壓力在智能手機上可視化。在此基礎上，PIP的APP會提供一系列的介入手段幫助人來減輕心理壓力。
課程時間
2018年6月初至8月底，基本為每周一次，第一、二單元為小組課（不超過6名學生），每節課1.5小時，共5節課；第三單元中導師將與每位學生進行一對一單獨輔導，每節課1小時，共5節課；學生在課外學習所花時間大概為每周4-6小時。
授課方式
課題將通過在線視頻的形式進行，授課過程中學生可以與導師即時互動。所有單元結束後設有展示環節，學生將與導師和同學分享其科研課題及成果。課題過程中另設有助教輔導學生學習使用Arduino編程軟體。
適合學生
9-12年級高中生，有良好英語交流能力和突出的學術表現，對計算機科學、設計、行為、工程或健康領域饒有興趣。不要求學生具備編程或技術經驗。
報名流程
2018年暑期科研課題之可穿戴設備與人類健康行為目前已正式開放報名，請長按以下二維碼填寫報名表單並完成申請文書，尤里卡招生老師會根據學生情況安排電話面試，招生名額為3-6人，隨報隨招，招滿即止。報名請註明「尤里卡科研課題」
去年5位學員評價
"Lorie was extremely passionate about the topic that was taught. She had great powerpoint slides that were very informative, interactive, and insightful on the topic of the workshop. She was very prepared for all of our sessions, had a lot of planned things that she wanted to talk about, and gave us plenty of time for questions."
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"Lorie did a fantastic job introducing the topic and leading the discussion in class. She effectively established the research direction, and guide us through the conduction of the paper."
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海狸學院通過學術輔導、科研項目，以及輔助大學申請三個項目，發掘並培養高中生的學術能力和社會責任感，我們的學員在頂尖的學術和暑期項目上表現不俗，屢屢入選英特爾天才獎(Regeneron Scholar)、SSP、TASP、羅斯數學營、數學奧林匹克夏令營、協和評論、衣阿華寫作項目、泰格林音樂項目、斯坦福數學營、麻省發射項目、戴維德森榮譽獎學金、全國榮譽音樂樂團、斯坦福人文營、蘋果全球開發商大會學生獎學金、沃頓商業領袖項目等，為他們的大學申請打下堅實基礎。
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