当AI遇见科学,智慧火花闪耀科技节 —— “AI海淀 Ai科学”科技节上,进修实验学校集团让创意开花

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作者：微信文章








当AI遇见科学

智慧火花闪耀科技节

“AI海淀 Ai科学”科技节上，

进修实验学校集团让创意开花



在2025年11月22日至23日举办的“AI海淀 Ai科学”科学节上，进修实验集团展区人头攒动，备受瞩目。集团不仅荣膺“最佳组织奖”，更打造了一个充满奇思妙想的“AI应用体验区”：从能听会说的“花仙子”智能解说员，到挥毫泼墨的AI书法、绘制甜蜜的AI糖画小精灵，一系列创意落地的AI项目，生动诠释了集团在科学教育领域的深厚积淀与领先实力。







第一章：AI花仙子机器人

科学与艺术结合



在本届科学节上，最耀眼的明星莫过于我们集科学与艺术于一身的花仙子机器人 。

项目名称：

“AI花仙子”八音盒智能解说系统

项目概述：

本项目为一项跨学科课程实践，旨在探究AI技术的应用落地。学生团队在劳动技术老师——马洪霞老师的指导下，设计并制作了基于DeepSeek-V3大模型的“花仙子”智能体。

技术实现：

该智能体具备多模态交互能力（听觉、语音、视觉），并集成IOT技术，实现了灯光控制与花朵机械开合的同步演绎，能按需完成八音盒的解说任务。

教育价值：

通过从创意到原型全流程的亲身参与，学生深度体验了AI项目的完整生命周期，切实感受到科技对生活美学的提升与改造。













第二章：AI糖画小精灵

最甜蜜的科技







用笔在平板或纸上画一只简笔画兔子，它的摄像头或系统能立刻识别轮廓，并自动优化成适合糖画制作的单线条路径。

你说它画：

你告诉它“我想要一条龙”，它便能从庞大的数据库中调取或实时生成一条龙的糖画设计图。

机器人路径规划

将设计好的图案，转换成机械臂成千上万个精确的移动坐标点。糖画的精髓在于“一笔成型”，AI需要规划出最优的笔画顺序，确保线条连贯不断裂。

精准温控与出糖系统

这是糖画成败的关键。小精灵的核心“武器”能精确控制糖液的温度，保持其最佳流动性。并通过精密泵控制出糖的速度和流量，实现线条的粗细变化，完美还原糖画“顿笔”和“提笔”的效果。

第三章 ：AI书法机器人

笔墨间的科技魂



书法机器人本质上是一个高精度的工业机器人或定制化的机械臂系统。它通过计算机程序控制，能够握住毛笔，模仿人类的手部运动，在宣纸或其他介质上书写出汉字。

书法机器人的实现依赖于多项前沿技术的协同工作：

机器人运动控制技术

这是实现书写的基础。机器人需要具备极高的重复定位精度和运动平滑性，才能模仿出毛笔的提、按、顿、挫等细微动作，控制笔画的粗细和墨色的浓淡。

人工智能与计算机视觉

字形生成与风格模仿： 通过深度学习算法（如生成对抗网络GANs），机器人可以学习大量书法名家的字帖（如王羲之、颜真卿等），分析其笔画、结构、章法特点，从而生成具有特定风格的新字，甚至进行创作。

视觉反馈与校准： 摄像头可以识别纸面的位置，确保落笔准确。同时，通过实时视觉分析书写效果，机器人可以进行动态调整，保证书写质量。

路径规划与轨迹优化

将一个汉字分解为一系列连续的笔触点，并为机器人规划出最优的书写路径，确保笔画顺序正确、运动流畅自然，避免不必要的抬笔和移动。

毛笔-纸张-墨水系统建模

这是最具挑战性的部分。研发人员需要建立复杂的物理模型，来模拟毛笔的弹性、墨水的扩散性与宣纸的吸水性之间的相互作用，以便机器人能更逼真地再现“飞白”、“枯笔”等书法特效。

第四章：创意飞扬

学生智慧的集中绽放



科学节真正的灵魂，是同学们迸发的无限创意与卓越的动手能力。



学生原创科学节胸章：一枚胸章，一份荣耀

作品名称：科学节纪念徽章

作品介绍：这些徽章的设计理念以“科学探究为核心。双螺旋结构揭示生命密码，显微镜与烧瓶代表基础实验科学，电子轨道与电路象征微观物理与电子信息领域，工程结构体现技术应用与实践精神，而地球仪则寓意科学研究的全球视野与人类使命。四枚徽章各有特点，但是将各种元素融合运用，构成一个完整、和谐的科学图景，构成了我们探索科学的完整旅程。醒目的“科学节”字样提醒我们：保持好奇，动手实践，我们的未来有无限可能！

作品完成人：初一丛煜桐

同学自主设计的科学节纪念胸章，成为了当天最抢手的“潮流单品”。它不仅仅是一枚胸章，更是这次科学盛宴的参与证明，是一份独一无二的荣耀纪念。





仿生鸟作品展：灵感源于自然



第五章：深度探索

携手顶尖单位的开阔视野



我们荣幸地邀请到行业内的顶尖资源单位，为同学们打开了通往更广阔世界的大门。

航天国际交流中心：触碰星辰的梦想

长征系列火箭的精密模型前，总是聚集着无数向往星空的目光。同学们触摸着模型的每一处细节，讨论着火箭的原理，一颗颗航天梦想的种子在此刻悄然生根发芽。



学生作品

【星际探索者】航空航天社团课程介绍

从指尖火箭到深空探测，开启你的航天梦想之旅！

你是否曾仰望星空，梦想着亲手触摸那片深邃的宇宙？是否曾被火箭腾空的烈焰所震撼，渴望揭开它背后的科学奥秘？加入【星际探索者】社团，我们将带你从一枚小小的模型火箭起步，一路进阶至AI驱动的深空任务，完整体验一名航天工程师的成长之路！

课程核心亮点：三段式进阶，从入门到精通

第一阶段：火箭工程师启蒙 —— 发射与回收的物理学

在这一阶段，你将亲手将梦想变为现实。我们从最基础的牛顿第三定律开始，学习火箭如何拔地而起。

核心知识： 空气动力学、固体燃料发动机原理、结构力学、轨道计算。

动手实践：

设计与制作： 学习使用专业软件设计自己的模型火箭，并亲手完成箭体、尾翼、降落伞的组装。

发射初体验： 在专业指导下，进行安全发射。亲眼见证你的“首飞”火箭刺破苍穹！

完美回收： 掌握降落伞回收技术，确保你的火箭能够安然返回地面，为下一次任务做好准备。

阶段目标： 独立完成一枚可成功发射并安全回收的模型火箭，理解航天工程的基本流程。

第二阶段：智能火箭工程师进阶 —— 编程与数据的魔法

当你的火箭能够稳定飞行后，是时候为它装上“大脑”和“感官”了。本阶段，我们将进入航空航天与人工智能的交叉领域。

核心知识： 传感器技术（陀螺仪、加速度计、气压计）、Python/C++编程、数据采集与分析。

动手实践：

智能火箭改造： 在你的火箭上集成微型飞行电脑与传感器，实时采集飞行高度、速度、加速度和姿态数据。

AI编程控制： 学习编写程序，处理传感器数据。尝试实现自动姿态稳定或定点开伞等高级功能，让你的火箭更智能、更可控。

数据分析： 回收后，下载并分析飞行数据，绘制你的专属“飞行曲线”，用科学视角复盘每一次任务。

阶段目标： 制作并发射一枚能采集并传回关键飞行数据的“智能火箭”。

第三阶段：深空任务指挥官 —— 模拟探月总决战

这是我们的终极挑战！你将与团队成员组建成一个“微型航天局”，模拟人类最伟大的探险之一——月球探测。

核心任务：

智能火箭再升级： 设计并编程控制一枚能够执行“精确软着陆”任务的火箭，模拟月球着陆器。

操控月球车： 学习远程遥控与自主导航技术，操控社团的智能月球车模型。通过摄像头进行“月面”勘探，寻找特定的科学目标（如模拟矿物、地形特征）。

团队总决战： 以小组为单位，参与我们的 “社团探月总决赛” ！任务目标可能是：在限定时间内，火箭成功将月球车投送至“预定区域”，然后月球车自主完成一系列复杂探测任务。这不仅是技术的比拼，更是团队协作与策略的较量。

阶段目标： 综合运用火箭工程、编程和团队协作能力，成功完成一项复杂的模拟探月任务，问鼎社团总决赛冠军！

具身智能机器人：从玩家到创造者

在体验区，同学们从“操作者”变身“组装师”。看着散乱的零件在自己手中逐渐成型为一个可以行动的机器人，那种创造的成就感与快乐，溢于言表。





具身智能机器人社团介绍

为机器赋予身体，为智能注入灵魂，共创人机共生的未来！

你是否幻想过，创造一个能理解你、协助你、甚至与你共同创造的机器人伙伴？在人工智能的浪潮之巅，下一场革命正是具身智能——它不再是屏幕后的代码，而是拥有“身体”并能与现实世界交互的智能体。加入【元宇工匠】，你不仅是学习技术，更是在亲手塑造未来。

社团愿景：打造有“体”有“脑”的智能生命体

我们致力于探索机器智能的终极形态：一个既能在物理世界中自如行动，又能像人一样思考、感知和学习的机器人。在这里，代码将学会“走路”，算法将拥有“触觉”。

核心学习路径：从感知到认知，从执行到协同

第一阶段：智能体启蒙 —— 机器人“动起来”的基础

在这一阶段，我们将揭开智能机器人的硬件面纱，理解其如何像生物一样感知和运动。

核心知识： 机器人结构学、传感器原理（视觉、听觉、触觉）、运动控制理论。

动手实践：

机械构建： 亲手组装多自由度机器人平台，理解每一个舵机、关节和连杆的作用。

传感器集成： 为你的机器人安装“眼睛”（摄像头）、“耳朵”（麦克风）和“皮肤”（触觉传感器），让它能感知世界。

基础运动编程： 编写代码，让机器人完成行走、抓取、避障等基础任务，实现从“静态”到“动态”的跨越。

阶段目标： 独立构建一个能响应环境指令并执行简单动作的机器人。

第二阶段：具身智能进阶 —— 为机器人注入“大脑”

当机器人能够行动后，是时候为它安装一个能够理解和决策的“大脑”。本阶段，我们将深度融合AI与机器人技术。

核心知识： 嵌入式AI、计算机视觉、语音识别、强化学习基础。

动手实践：

嵌入式模型部署： 学习将轻量级AI模型（如YOLO、CNN）部署到机器人的主控板（如Jetson Nano、树莓派）上，实现实时视觉识别（识别人脸、物体、手势）。

语音交互开发： 编程实现机器人的“听说”能力，打造能与你智能对话的个性化机器人。

行为决策编程： 利用强化学习等算法，让机器人通过反复试错，学会更复杂的技能，如走迷宫、堆叠积木等。

阶段目标： 打造一个能看、能听、能说，并能根据环境信息做出自主决策的智能机器人。

第三阶段：人机共生实战 —— 从执行命令到协同创造

这是最具挑战性的阶段！你的机器人将不再是简单的工具，而是一个能够与你协同工作的伙伴。

核心任务：

模仿学习： 通过示教编程，让机器人模仿你的动作来完成精细任务，如“手把手”教它画画或泡茶。

多模态交互： 融合视觉、语音和触觉，实现自然的人机交互。例如，你用手指向一个物体并说“拿来”，机器人就能理解并执行。

群机器人协作： 探索多机器人系统，让多个机器人像蚁群一样，通过通信与协作，共同完成物资运输、协同勘探等单个机器人无法完成的复杂任务。

社团终极挑战赛： 参与我们的年度 “人机共创挑战赛” ！任务可能是 “机器人咖啡师助手”、“智能家居管家” 或 “创意积木共建” 。你将与你的机器人伙伴组队，在真实场景中展示其智能与协作能力，争夺最高荣誉。



本次活动获得了集团内部的广泛关注与积极响应，报名人数突破500人，覆盖了逾300个学生家庭。进修实验集团始终将人工智能教育视为面向未来的战略基石。我们致力于构建开放、前沿的AI实践平台，通过沉浸式项目学习，点燃学生的创新火种，赋能他们从科技的使用者成长为未来的创造者。集团将一如既往，引导学子用智慧与代码书写成长，以创新之力扬帆未来。

〖撰稿〗夏雪 王淼

〖审核〗彭丹