新工科与多模态无人机创新
ENGINEERING AND MULTI-MODAL UNMANNED AERIAL VEHICLE INNOVATION
STEM 智能创客挑战
G8~G12
8~12年级，对计算机科学与技术、人工智能、机械动力工程相关方向感兴趣的中学生
7天6晚
【寒假营】2027年1月29日~2月4日
上海杨浦·复旦
项目内容
无人机基础原理与安全规范、完成框架组装与基本飞行控制、多模态传感器集成与避障跟随功能、AI路径规划与自主导航，综合挑战赛，无人机模拟环境监测/搜救任务，掌握硬件、软件、感知、决策的多模态融合技术。
项目收获
REAP HARVEST
主办单位颁发的结业证书
完成一份探究性学习日志（可用于综评）
小组完成一份汇报演讲可视化文件
优秀学员将获得项目导师推荐信
从理论知识到科创技能，完成最终挑战任务
小组协作，培养数据记录与结果分析的科研素养
新工科与多模态无人机创新
ENGINEERING AND MULTI-MODAL UNMANNED AERIAL VEHICLE INNOVATION
项目背景
随着人工智能 、 5G 、 传感器技术和低空经济的迅猛发展 ， 新工科教育已成为适应新一轮科技革命和产业变革的核心路径 ， 旨在培养具备跨学科融合 、 创新实践能力的复合型工程人才 。
多模态无人机作为新工科典型代表 ， 正广泛应用于农业植保 、 应急救援 、 环境监测 、 电力巡检 、 物流配送等领域 ， 推动传统产业转型升级并催生新业态 。
本项目通过项目式学习与模块化课程 ， 帮助学生系统掌握多模态无人机从原理到创新应用的完整链条 ， 培养工程思维 、 创新精神与团队协作能力 ， 为未来投身智能硬件 、 机器人 、 AI与低空经济领域奠定坚实基础 ， 同时助力新质生产力发展与青少年科技创新启蒙 。
1.学科导论：培养兴趣介绍无人机技术概貌、发展历程、前沿多模态感知与新工科融合趋
势、当前热点问题（如低空经济、自主避障、AI集成应用）及未来前景，激发学生对智能无人系统的探索热情。
2.前沿创新中心与学科方向：参访实验室或创新中心（如智能机器人、无人系统或AI交叉研
究院），与前沿设备、研究团队零距离接触，了解多模态无人机真实研发场景。
3.掌握专业知识：系统学习无人机空气动力学与飞行原理、多模态传感器（视觉、超声、
IMU等）集成、控制系统搭建、图形化+Python编程逻辑，以及创新算法思维。
4.PBL项目式学习：通过项目驱动方式，不断设计、组装、编程、测试与优化无人机，在迭
代过程中培养深度反思、批判性思考与问题解决能力；学会项目管理、时间规划，并在限定时间内完成多模态任务。
5.成果展示：完成自主设计、搭建并编程控制的多模态无人机，在模拟竞赛环境中执行指定
复杂挑战（如环境监测、物体搜救或自主导航），并进行成果汇报与展示。
项目计划
“智汇新工科，创飞新未来”
Engineering Minds Flying the Future
上海
| 日程 | 时段 | 时间 | 内容 |
|---|---|---|---|
| DAY1 | 上午 | 9:30~11:00 | 接站&自行抵达 |
| DAY1 | 下午 | 16:00开始 | 开营仪式/分组讨论 |
| DAY1 | 晚间 | 19:00~20:00 | 课题发布/软件安装 |
| DAY2 | 上午 | 9:00~12:00 | 无人机发展概念：无人机在其中的创新应用（如农业、救援）安全培训：无人机操作规范、电池使用 |
| DAY2 | 下午 | 13:30~17:00 | 参观复旦大学校园 |
| DAY2 | 晚间 | 19:00~20:00 | 教学演示+套件简单组装练习：搭建无人机框架 |
| DAY3 | 上午 | 9:00~12:00 | 无人机原理讲解：飞行机制、电机等编程基础：图形化工具介绍，简单指令（起飞、降落） |
| DAY3 | 下午 | 13:30~17:00 | 编写代码控制无人机基本飞行（hover、forward） |
| DAY3 | 晚间 | 19:00~20:00 | 课题小组讨论/报告梳理；个人研究日志完善 |
| DAY4 | 上午 | 9:00~12:00 | 多模态概念：传感器类型（摄像头、超声波、陀螺仪）新工科应用：传感器在无人机中的作用（避障、物体识别） |
| DAY4 | 下午 | 13:30~17:00 | 集成传感器，编程实现避障或跟随物体小组测试不同模态组合 |
| DAY4 | 晚间 | 19:00~20:00 | 课题小组讨论/报告梳理；个人研究日志完善 |
项目计划
“智汇新工科，创飞新未来”
Engineering Minds Flying the Future
上海
| 日程 | 时段 | 时间 | 内容 |
|---|---|---|---|
| DAY5 | 上午 | 9:00~12:00 | AI工坊：算法概念（路径规划、机器视觉）项目构建：添加AI模块，实现自主导航（如巡线或迷宫飞行） |
| DAY5 | 下午 | 13:30~17:00 | 先进科技型企业/中心参访 |
| DAY5 | 晚间 | 19:00~20:00 | 课题小组讨论/报告梳理 |
| DAY6 | 上午 | 9:00~12:00 | 挑战规则介绍：综合创新赛（如监测任务、绕圈起飞）小组构建并测试无人机在模拟场景中的表现 |
| DAY6 | 下午 | 13:30~17:00 | 完善课题报告/撰写汇报PPT/功能测试 |
| DAY6 | 晚间 | ~22:00 | 课题小组讨论/报告梳理；路演冲刺与项目完善 |
| DAY7 | 上午 | 9:00~11:00 | 项目汇报/结营仪式 |
| DAY7 | 其余全时段 | 13:00 | 返程 |
*以上内容为计划中的内容，具体日程视具体课题、学生实际接受能力以及教学空间与场景的实际情况将做针对性调整，请以实际情况为准
复旦大学
复旦大学始创于1905年，是中国人自主创办的第一所高等院校，这里拥有世界一流的办学声誉。
这里不仅是人文社科的重镇，在人工智能与交叉领域同样引领前沿。在人工智能、集成电路、基础科学、医学等领域全球顶尖；拥有众多国家重点实验室与前沿科研平台，极利于开展前沿科技、创新教育与机器人智能主题活动。
项目化学习
探索营将通过实地探索与研究的方式，让青少年了解“多模态无人机”相关的学科。项目化学习包括学科导论、编程与应用及理论探索、挑战与进阶、技能学习五个环节模块。
在这里， 你可以亲身实践顶尖高校人工智能与机械相关专业的高端科研场地，学习编程与应用技能；培养科学与创新的思维模型。
科研工坊
在营期中学员将以小组为单位进行头脑风暴，确定项目核心的问题定位，最终基于营期内对项目内容的学习，用专业知识、多次实践与科创技能，完成一项精心设计的挑战任务。
由学生们完成项目的研究性学报告，并在结营当日进行分组结营汇报与分享。
学习环境
ENVIRONMENT
*项目中实际使用教室视统一安排选择/使用
餐食安排
CATERING
*包含在项目内的正餐，均在食堂或餐厅就餐
住宿环境
ENVIRONMENT
*校园旁双钻以上酒店，标间双人住宿
项目师资
张教授
复旦大学光学工程教授，项目学术顾问。主要研究方向：无人机载多/高光谱遥感成像系统与智能感知技术、光学载荷微型化设计与集成、基于深度学习的目标识别与分类。致力于为无人机平台研发轻量化、高性能的光学遥感载荷及配套的智能解译算法。擅长技术：无人机载高光谱成像系统光机设计、辐射定标与数据处理；基于深度学习的遥感图像目标检测、地物分类与变化检测；嵌入式平台下遥感图像的实时处理与识别算法部署；多源遥感数据融合与应用。
王博士
复旦大学计算机科学与技术博士。主要研究方向：无人机集群智能协同与自适应组网、空天地一体化信息网络、面向无人机应用场景的边缘智能与计算卸载。聚焦于大规模无人机系统在复杂动态环境下的可靠通信与协同计算。擅长技术：无人机自组网（FANET）路由协议设计与仿真、基于多智能体强化学习的分布式协同策略优化、移动边缘计算中的任务调度与资源分配算法。
乔老师
复旦大学电子与通信工程专业硕士学位。主要研究方向：面向无人机等无人终端的具身智能、多模态环境感知与自主决策。专注于为无人机在复杂物理场景下的高效率、低功耗运行设计核心算法。擅长技术：无人机端侧2D/3D视觉感知与理解、基于深度强化学习的自主飞行决策、大模型在边缘终端的软硬件协同部署与推理优化、无人机自主路径规划与避障。
杨老师
复旦大学流体力学专业硕士学位。主要研究方向：先进无人机（特别是eVTOL/旋翼机）的气动设计与噪声控制。将计算流体力学与人工智能技术相结合，解决无人机在低空复杂环境下的核心空气动力学问题。擅长技术：基于自适应笛卡尔网格的高精度流场数值模拟、旋翼/螺旋桨气动噪声预测与控制。
项目成果
1.研究日志与探究性报告
综合评价占据着极为关键的地位，而其中的研究性学习专题报告是重点关注，“未完成课题无法毕业、高校超70%招生通过综评，课题直接影响面试评分”。
2.主办单位颁发的证书
项目完结证明，助力升学、综合评价及职业发展，彰显青少探索能力与技能学习的“黄金履历”。
3.项目导师推荐信(优秀）
推荐信是证明的重要因素之一，除个人陈述外，从第三方权威角度验证个人陈述是否属实，推荐信可以帮助呈现一个更具象、立体的形象。
报名流程
填写报名表格及入营资质审核→ 签署报名协议并支付费用→ 开通学习账户，完成预习打卡任务→ 根据报道须知，准备开营个人物品→ 指定时间、地址集合，开启创新历程
营期时间（7天6晚）
【寒假营】2027年1月29日~2月4日
适用对象
8~12年级，对计算机科学与技术、人工智能、机械动力工程相关方向感兴趣的中学生。
可衔接竞赛
全国青少年信息素养大赛、全国青少年科技教育成果大赛、全国青少年无人机大赛、北斗杯青少年科技大赛、全国青少年模拟飞行锦标赛、全国青少年航空创新大赛。
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费用说明
学费：9980元 住宿费1700 元
报名咨询
程老师 400-061-6586 微信：pxbbaoming
