Lan tỏa tinh thần nghiên cứu khoa học, kỹ thuật

Cuộc thi khoa học, kỹ thuật (KH, KT) cấp quốc gia học sinh trung học được Bộ Giáo dục và Đào tạo (GD và ĐT) tổ chức hằng năm đã thúc đẩy, đổi mới cách dạy, cách học, hướng tới phát triển, phẩm chất năng lực cho học sinh. Vì vậy, để lan tỏa hơn tinh thần nghiên cứu, sáng tạo KH, KT, các địa phương, cơ sở giáo dục cần tích cực hỗ trợ để hoạt động này ngày càng hiệu quả.

Theo Bộ GD và ÐT, các lĩnh vực nghiên cứu được học sinh lựa chọn dự thi KH, KT năm học vừa qua khá phong phú; nhiều dự án có nội dung và phương pháp nghiên cứu phù hợp, ghi chép nhật trình theo đúng yêu cầu của một công trình khoa học. Một số dự án đã tiếp cận những vấn đề mới, có tính khái quát hoặc cần những kỹ thuật cao được thực hiện trong các phòng thí nghiệm hiện đại. Tại cuộc thi KH, KT cấp quốc gia học sinh trung học năm học 2019-2020 có 137 dự án dự thi, trong đó 75 dự án đoạt giải: 11 giải nhất, 16 giải nhì, 21 giải ba và 27 giải tư. Trong 137 dự án dự thi, có 120 dự án của học sinh THPT, 17 dự án của học sinh THCS.

GS, TS Nghiêm Ngọc Minh, Trưởng ban giám khảo đánh giá, các lĩnh vực nghiên cứu được học sinh lựa chọn dự thi khá phong phú; nhiều dự án có nội dung và phương pháp nghiên cứu phù hợp, ghi chép nhật trình và trình bày báo cáo theo đúng yêu cầu của một công trình khoa học. Một số đề tài dự án đã tiếp cận những vấn đề mới, có tính khái quát hoặc cần những kỹ thuật cao được thực hiện trong các phòng thí nghiệm hiện đại. Ðiều này giúp rèn luyện và nâng cao năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh. Phần lớn dự án dự thi có sự đầu tư đáng kể về hình thức và nội dung; trưng bày đẹp, hấp dẫn, đúng yêu cầu; kỹ năng trình bày báo cáo và trả lời câu hỏi của học sinh tương đối rõ ràng, tự tin. Một số em có kiến thức và sự hiểu biết khá tốt về lĩnh vực nghiên cứu, cho thấy sự chịu khó học hỏi, tìm tòi và tham khảo tài liệu khoa học trong nước và quốc tế.

Ðiển hình là dự án "Ứng dụng Deep Learning trong chẩn đoán ung thư di căn hạch qua mẫu sinh thiết mô hạch bạch huyết" của hai học sinh: Phan Thị Hiền Chi và Hồ Hoàng Trang, lớp 11A2 chuyên Tin, Trường THPT chuyên Phan Bội Châu (Nghệ An) đoạt giải nhất năm học 2019 - 2020, được Ban tổ chức đánh giá cao về sự sáng tạo, có tính đột phá. Theo nhóm nghiên cứu, ở nước ta, mỗi năm có khoảng 164 nghìn người mắc ung thư, trong đó hơn 114 nghìn người chết. Sự gia tăng đáng báo động của số lượng người mắc ung thư đã đặt ra nhu cầu cấp thiết trong chẩn đoán bệnh. Vì vậy, việc chẩn đoán có vai trò quyết định phương pháp điều trị và tiên lượng bệnh. Trong chẩn đoán ung thư, sinh thiết hạch bạch huyết có vai trò quan trọng, giúp xác định sự xâm lấn của khối ung thư nguyên phát (chẩn đoán giai đoạn của ung thư), từ đó bác sĩ sẽ có phác đồ điều trị phù hợp. Trên thực tế, sau khi mô hạch bạch huyết được lấy từ người bệnh, việc thực hiện phân tích mẫu mô được bác sĩ quan sát dưới kính hiển vi để đưa ra kết luận về mức độ di căn hạch của ung thư. Công việc này tốn khá nhiều thời gian và phụ thuộc vào sự phán đoán chủ quan của mỗi bác sĩ. Tìm một giải pháp sử dụng trí tuệ nhân tạo để hỗ trợ (thậm chí là thay thế) con người là rất cần thiết, nhằm rút ngắn thời gian và tăng tính khách quan trong quá trình chẩn đoán bệnh. Ưu điểm của ứng dụng Deep Learning so với các phương pháp khác chính là khả năng trích xuất đặc trưng của bệnh phẩm để đưa ra kết quả phân loại chính xác. Nhận thấy sự ưu việt này trong xử lý dữ liệu tự động, có khả năng áp dụng khi chẩn đoán bệnh dựa trên hình ảnh, nhóm đã nghiên cứu và lựa chọn đề tài nêu trên.

Kể từ khi có ý tưởng, nhóm lên kế hoạch và phương pháp thực hiện như: Thu thập số liệu thống kê về tỷ lệ người bị ung thư di căn qua mô hạch bạch huyết; nghiên cứu hình ảnh mô bệnh học ung thư di căn; tìm hiểu về các phương pháp chẩn đoán ung thư di căn... Từ đó, nghiên cứu các giải pháp khắc phục để phù hợp điều kiện ở Việt Nam. Nhóm thử nghiệm với bộ dữ liệu có sẵn, được thu thập từ thực tế tại các bệnh viện: Bạch Mai, K Trung ương và Ung bướu Nghệ An. Thử nghiệm trực tiếp với các hình ảnh mô hạch bạch huyết tại Bệnh viện Ung bướu Nghệ An; xử lý số liệu thực nghiệm, so sánh giữa bộ dữ liệu thu thập từ thực tế với bộ dữ liệu mẫu, đánh giá mức độ, xác định nguyên nhân sai lệch và tìm giải pháp khắc phục. Phan Thị Hiền Chi và Hồ Hoàng Trang chia sẻ: Chúng em chọn lọc dữ liệu ở bộ dữ liệu Camelyon16, đi khảo sát thực tế để thu thập hình ảnh mẫu mô hạch của người bệnh và tham khảo ý kiến của chuyên gia, bác sĩ tại các bệnh viện ở Hà Nội và Nghệ An. Kết quả, dự án xây dựng được mô hình thử nghiệm đúng như mục tiêu đề ra, đã khắc phục các nhược điểm của giải pháp hiện hành. Tuy nhiên, dự án còn một số hạn chế sẽ được khắc phục trong thời gian tới như: Một số trường hợp chưa chính xác; tốc độ xử lý trên một mẫu mô lớn còn chậm...

Thứ trưởng Bộ GD và ÐT Nguyễn Hữu Ðộ cho biết, cuộc thi KH, KT đã khích lệ học sinh nghiên cứu khoa học, tiếp tục khơi dậy niềm đam mê sáng tạo cho các em. Các địa phương cần quan tâm, hỗ trợ hoạt động này; các trường tiếp tục đẩy mạnh đổi mới cách dạy, cách học, hướng tới phát triển phẩm chất năng lực cho học sinh… Ðể lan tỏa hoạt động nghiên cứu KH, KT, các trường THCS, THPT cần đẩy mạnh kết nối trường đại học, cao đẳng và doanh nghiệp; đẩy mạnh giáo dục STEM trong trường trung học...

LONG THÀNH và THẢO TIÊN