2024年学森挑战计划“电院暑期挑战营”圆满收官！

近日，2024年上海交通大学学森挑战计划——“电院暑期挑战营”圆满收官。电子信息与电气工程学院组织的“智能种植系统设计与编程实践”“碳中和背景下的高性能电池”“智能控制系统设计”“走近人工智能”四个挑战营，吸引了160余名来自全国各地的优秀高中生热情参与。挑战营旨在引领高中生认知学科特点，洞察专业前沿方向，激发学术探索热情。在为期6天的密集学习与实践活动中，学员们沉浸前沿讲座，体验科研乐趣，结识优秀同伴，感受交大氛围。

师生见面 共聚一堂

7月15日，“学森挑战计划”正式启动，电院四个分营的同学们在菁菁堂参加开营仪式。

开营仪式结束后，电院召开学森挑战营师生见面会。学院副院长贺光辉，教学管理部郁美娟、李书怡，各挑战营的负责人、助教、志愿者出席。会议由郁美娟主持。

贺光辉致辞，他代表学院向各位同学的到来表示热烈欢迎，并希望同学们以此次挑战营为起点，了解学科尖端动向，树立远大理想。同学们认真地观看了电院院情介绍视频，对电院的历史及目前的发展情况有了简单的了解。

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李书怡介绍了学森挑战营的整体情况。各挑战营任课老师周越、王孜、梁克靖、胡岳老师先后简要介绍了课程的具体安排。

初来乍到 团建破冰

7月15日下午，四个挑战营分营开展了“UTJS体验式培训”。在破冰环节中，同学们在游戏中培养了团队意识，相互了解，交流沟通，共同准备好迎接为期一周的学习挑战。

破冰结束后，学员们正式进入挑战营的学习。

智能种植系统设计与编程实践挑战营

在胡岳、朱荻彬、周元飞三位指导老师的带领下，以及陈炳树、季昱、唐鹏等助教的协助下，学森挑战营成功开展了一周的创新研学与实践体验活动。

活动伊始，胡岳老师以一堂生动有趣的智能种植导论课，为学生们揭开了乾坤板的神秘面纱，展示了其设计理念、基本结构和功能作用。

在后面几天的学习中，朱荻彬老师深入讲解了嵌入式系统的基础，并指导学生们如何进行项目设计和现场展示。周元飞老师以生活化应用场景为切入点，为学生们讲授了“阳台无土栽培技术”，为挑战营的种苗培育活动奠定了知识基础。在上海人工智能实验室的支持下，陈炳树博士生以“让前沿科技贴近大众生活”为主题，为学生们讲解了人工智能技术在智慧农业中的应用。

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挑战营安排了两次参观活动。学员们参观了闵行校区北三门的“植物工厂”，亲身体验了现代农业技术的魅力。参观智能电网能源互联网中心，具象化地了解了能源互联网的概念，感受到了新时代能源电气发展的魅力。

在为期五天的学习后，同学们分组设计了2款智能种植设备套件。第一小组选择多层芽苗菜架搭建种植架型微环境调控系统，小组成员在乾坤板原有功能的基础上，加入了语音识别和数据库整理功能，不仅实现对LED补光灯、水泵、加湿器的控制，还做到了每5s将数据上传到数据库进行保存的创新目标。第二小组以便携为主要特色，搭建桌面型微环境调控系统，实现通过手机远程对光温水肥气进行调控。

此次学森挑战营，让同学们亲身参与到充满科技与创新气息的“智能种植”中，激发了同学们的创新思维，强化了动手能力和团队协作能力，“学”“用”结合，让同学们充分体会到了实践出真知的意义。

碳中和背景下的高性能电池挑战营

该挑战营课程由魏浩、王孜老师等组成的课程团队精心设计，引领同学进入可再生能源领域，了解能源转换与存储技器件的前沿课题，具体内容由前沿讲座、校史馆参观、项目实践等环节组成。

《可再生能源与储能技术》在介绍我国近年来在可再生能源领域所取得的巨大成就的基础上，对目前主流的储能技术的特点进行了分析，帮助同学们了解“双碳”对我国的重大战略意义，并初步建立对储能领域的认知。《电池背后的核心技术——纳米科技》则以全新的视角，深入浅出地介绍了纳米技术二十年来的飞速发展以及在能源器件中的应用，以理论-应用-行业三位一体的形式，激发同学们对能源领域的兴趣，并培养工科研究的基本思维方法。

校史博物馆的参观环节，让同学们见证了上海交大百余年的历史变迁、卓越贡献和精神传统，博物馆的藏品之丰富、研究之深入让同学们大开眼界。通过对“校史纵览”“今日校情”“群英毕集”“交大精神”四大板块的参观学习，同学们对以“因图强而生、因改革而兴、因人才而盛”为主题的上海交大百年发展沿革有了全面的了解。

在项目实践环节中，任课老师引导每一位同学亲自动手实践，从硫酸锌、二氧化锰等基本化学原料开始，历经电极材料制备、隔膜制备、器件封装、电化学性能测试等过程，完整组装水系锌离子电池，并搭建光伏-锌离子电池模拟储能演示系统，模拟新型光伏储能电站的工作模式，感受未来以可再生能源为基础的绿色电网的魅力。该环节为同学们提供了近距离接触科学、感受大学学习体验的机会，在动手操作和实践环节中发现科研的乐趣，在挑战中激发潜能, 并通过项目式学习，锻炼工程实践能力和团队协作能力。

智能控制系统设计挑战营

7月15日下午，在梁克靖老师以及助教的带领与讲解下，同学们有序参观了科普走廊、风力发电机、光储充一体化充电站、地源热泵、智慧能源小屋以及屋顶光伏等综合能源示范系统，了解了不同发电系统的构成和原理以及节能减排新技术。

7月16日上午，智能控制系统设计挑战营的课程在智能电网中心100号正式拉开帷幕。梁克靖老师详细讲解了PLC（可编程逻辑控制器）在工业自动化中的应用，展示了由PLC、触摸屏、伺服电机与各类传感器共同构成的智能控制系统，为营员们打开了一扇通往未来科技世界的大门。

7月16日下午，上海市第九人民医院的徐辰老师为营员们带来了一场医学与3D打印工业技术交叉的科学讲座，通过医学案例分析和3D关节的展示，让营员们深刻理解了3D打印技术为骨科治疗带来的巨大变化。

7月17日上午，许少伦老师以“工业自动化”为核心议题，从基本概念、发展历程，到关键技术、应用案例，再扩展到智慧工厂与智能制造，让营员们对工业智能化有了更加清晰和深刻的认识。

7月19日，第九人民医院的乔涵老师带来了一场3D成像技术与医学交叉的主题讲座，通过生动的案例和直观的图像展示，让营员们深刻理解了3D成像技术在疾病诊断、治疗规划及手术等方面的巨大作用。

讲座课程学习之余，营员们迫不及待地投入到动手实践环节。在智能电网中心100号的试验大厅里，大家以小组形式，分工合作，设计搭建智能控制模拟系统。从简单的逻辑控制编程到复杂的系统集成调试，营员们在实践中不断试错、调整和优化，将理论知识与实际操作紧密结合，进一步加深了对智能控制的理解和掌握。

7月19日下午，经过数日的紧张学习与实践，营员们圆满地完成了设计任务，并在答辩环节展示了他们的创新成果与智慧结晶。

在为期一周的时间里，营员们围绕智能控制系统设计这一主题，展开了深入的学习与研究，从理论知识的积累到实践操作的探索，每一步都充满了挑战与收获。

走近人工智能挑战营

该挑战营包含前沿讲座、6个人工智能方向的实践模块、实验室参观等环节，为同学们打开了人工智能科技之窗，了解最新的人工智能技术及应用。挑战营的内容由周越、何黎明、戴国浩、王德泉、时良仁、金涵、许可、刘彦博老师组成的课程团队精心设计。

课程组邀请了陈谐老师作题为《智能语音技术及产业化应用》的前沿讲座，为营员们介绍了目前智能语音技术的发展水平，以及在不同行业上的应用情况。晏轶超老师的讲座《生成式人工智能与数字人》深入浅出地讲解了人工智能技术在数字人领域的发展与应用，激发了同学们对数字人的兴趣。

7月16日，戴国浩、王德全老师带来了大语言模型技术及实践活动，讲解了大语言模型的发展历程，并展示了在Dify开源大语言模型(LLM) 应用开发平台上构建个性化大语言模型的案例。同学们在Dify平台上成功搭建了自己的AI机器人，展现了非凡的创造力。

从7月17日开始，同学们根据自己的兴趣爱好，选择参加一个分实践模块的活动，深入到3天的编程与动手操作的实践中。5个实践模块分别是基于视觉的智能车自动驾驶、“闻”达天下-人工嗅觉探索、基于人体姿态估计的智慧体测算法、基于激光雷达的智能车自动驾驶、自动驾驶场景仿真设计。

基于视觉的智能车自动驾驶的实践模块，由周越老师授课，聚焦于基于树莓派的智能小车，使用循迹算法、人工智能算法实现小车的自动驾驶、目标检测和自动泊车，让营员们在实践中理解AI知识、探索AI奥秘、开启AI之路。

“闻”达天下-人工嗅觉探索的实践模块，由金涵老师授课，围绕人工嗅觉主题，从化学、生物、材料和信息等交叉学科的角度，系统介绍人工嗅觉的常用构建策略及实际应用案例，进而让同学们充分了解人工嗅觉方向的最新进展，激发学员的科研兴趣。

基于人体姿态估计的智慧体测算法的实践模块，由许可老师授课，通过学习和实践基于人体姿态估计的算法，让同学们了解人工智能、深度学习基础原理以及人体姿态估计算法的实际应用。营员们通过开发AI程序和部署实践，加强其在AI相关编程方面的能力，从而加深对AI算法的理论理和实践应用。

基于激光雷达的智能车自动驾驶的实践模块，由时良仁老师授课。营员们先从车辆底盘开始安装，完成安装后开始学习智能车底盘电机驱动Arduino编程，并实现小车的运动控制。智能车底盘具有一个开放的接口程序，来实现底盘的指令控制。同学们在课程中学习了智能驾驶相关的激光雷达传感器的原理和数据特点，并基于激光雷达实现小车的自动行驶。

自动驾驶场景仿真设计的实践模块，由刘彦博老师授课，讲授自动驾驶场景设计概念和实现技术，营员们了解了自动驾驶建模仿真、算法等知识体系。同时融合最主流的ADAS自动驾驶场景，覆盖建模，模型与代码配置，代码生成，代码集成等主要节点，让营员在短期内快速了解ADAS自动驾驶场景设计要点。

为了让学生进一步了解人工智能技术的落地应用，本次挑战营安排了参观3个实验室。在人工智能研究院展厅，同学们观看了机器学习、计算机视觉、智能感知、多足机器人、智慧城市、智慧医疗等领域的最新科研展示。在数字人实验室，同学们了解了三维数字人的采集和建模流程，体验工业级的光场相机和动作捕捉设备，身临其境地感受数字人的重建和驱动方式。在SEIEE云智人工智能创新应用研究中心，同学们了解了无人飞行器智能感知技术，观看无人飞行器避障穿越等表演。

走近人工智能挑战营，通过理论结合实践的方式，让学生由浅入深，体会到人工智能技术对人类生活的改变，激发营员们对人工智能技术的热爱。

难忘之夜 结营联欢

7月19日晚，结营联欢会在微电子大楼报告厅举行。学员们载歌载舞，展示才艺，共同欢笑，回忆点滴。在欢声笑语中，为期一周的挑战营学习之旅即将落下帷幕。

成果展示 收获满满

7月20日上午成果展上，电院四个挑战营与来自其他学院挑战营的学员一起，展示了各自的学习成果，分享了这几天课程的心得体会。“走近人工智能挑战营”获得了全场“最佳人气奖”。

在学校的结营仪式上，“走近人工智能挑战营”的罗贝宁同学作为学员代表发言。她提到，挑战营中的每一天都充满着趣味、挑战和收获，丰富的前沿讲座和分组实践项目，也让她对人工智能技术有了更多的认知，她感谢所有老师、助教和志愿者的指导和付出。

电院希望以此次挑战营为契机，助力大中衔接教育，致力于聚焦国家重大战略领域与人才需求，激发高中生对科学研究的兴趣与热情，培养他们的创新思维与实践能力。

愿学员们从这里出发，秉持着对科学的热爱与执着，勇攀科技高峰，向未至之境更进一步！

点亮“在看”，点赞电院暑期挑战营！

来源丨行政中心

文稿丨李书怡

责任编辑 | 张悦