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课程回顾 | 在真实问题中学习,在真实场景中成长 ——“智能飞行系统:项目驱动式从设计到实践”暑期课程纪实

8月9日下午,天津滨海新区,随着最后一轮飞行结束、无人机稳稳返航,现场响起掌声与欢呼——由北京大学创新创业学院主办、天津云圣智能科技有限责任公司联合举办的“智能飞行系统:项目驱动式从设计到实践”暑期课程圆满落幕。

7天时间里,来自北大不同院系、不同年级的40余名本硕博学生组成6支队伍,从教室里的方案推演,到测试场上的反复调试;从围坐讨论时的思维碰撞,到烈日下争分夺秒的真机验证——这门暑期课把课堂真正搬进了产业一线,让北大学子在真实工业赛场中理解与实践具身智能,在一次次协作、调试与验证中,写下属于自己的具身智能答案。

所谓“具身智能”,是指智能体通过物理实体与环境实时交互,实现感知、认知、决策与行动的一体化。对无人机而言,它意味着不只是飞起来,而是拥有从目标识别、路径规划到自主执行、闭环反馈的完整能力。课程以“具身智能“为知识主线,但并没有把这一概念停留在讲义上,而是让学生在可以真实飞行的工业无人机上,亲手完成从“会算”到“会做”的能力跃迁。

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2026年8月3日,暑期课开营仪式

本次课程最大的特点在于鲜明的PBL(项目式学习)导向,不同于传统实验课“给定图纸、按部复现、寻找标准答案”的模式,此次暑期课坚持“任务驱动、项目牵引、理论与实践并重、结果导向”的设计原则,将学生的学习过程完整嵌入一个真实工程项目之中。选课学生中有31名本科生,专业背景横跨理论与应用力学、计算机科学与技术、智能科学与技术等十余个方向,所有选课学生分为若干个小组进行合作。每天上午约一小时企业课程,帮助同学们建立对工业级无人机系统的整体认知;下午与夜晚各支队伍密集进行方案推演、仿真调试、真机验证、复盘修改,7天被切分成一个个“讲—做—飞—改—再飞”的紧凑循环,学生在任务驱动下,主动完成学习、讨论、试错、复盘和改进,形成对技术、场景和产业的立体认知。

课堂学习

在小组协作完成任务的过程中,意料之外的问题不断涌现:有队伍的程序在仿真环境里跑得行云流水,但第一次连上真机、飞机刚起飞就卡在原地——有些工程细节在课本上从未被提到,需要整个团队重新梳理软硬件的逻辑链条;有队伍在室内调好的视觉模块,搬到室外测试场后几乎“失明”——强光、过曝、反光让原本稳定的识别率大幅下降,他们只能围着图像参数一轮轮调优,才重新把准确率拉回合格线。“仿真给的是确定性,真机给的是层出不穷的意外。解决意外本身,就是最扎实的工程训练。”一位同学在技术报告里写下这句感悟。

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小组讨论现场

各团队协作形成了与飞行链路对应的分工:有人负责飞控状态机,有人负责视觉识别,有人专研抓取投放,也有人承担文档、复盘与项目管理。不同专业背景带来的认知差异,在一次次讨论交锋中转化为解决问题的思路——跨学科协同攻关是课程现场每天发生的日常。

成长也体现在同学们自己“造工具”的主动性上。有队伍在7天里自研了一套地面调试终端,把飞行状态、判题结果等多路信息整合进同一个界面,迭代了多个版本,让全队定位问题的效率大幅提升;还有队伍开发了一套“积木式”可视化编程框架,把无人机接口封装为可拖拽的图形模块,让不擅长写代码的队员也能参与搭建任务流程。

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北大学子进行外场测试

期末考试则是一场在真实工业场地上举行的“无人机自主抓取挑战赛”。它不是简化版实验,也没有标准流程:无人机需要在移动的障碍与随机排列的题目之间,自主完成起飞、读题、识别、决策、抓取、投放、绕障、返航的全链条任务。越界或被人工接管,整轮成绩归零。

面对随机任务、动态障碍和真实场地环境,各支队伍将前期完成的视觉识别、飞行控制、路径规划、抓取投放等模块进行系统集成,在一次次起飞、验证与调整中完成完整任务闭环。比赛检验的不只是“能不能飞、能不能完成任务”,更重要的是同学们是否真正理解问题、能否将算法转化为稳定运行的工程系统,以及面对现场不确定性时能否快速定位问题、协同解决并持续优化。以赛促学、以赛验能,这场期末考试既是对课程成果的一次集中验收,也让同学们真正体会到:从一个可运行的程序,到一个能够在真实环境中可靠执行任务的智能飞行系统,中间还有漫长而扎实的工程实践。

比赛现场

课程结束后,学生在感悟中写到“这次课程最大的收获,是第一次真正接触到‘真实开发一个无人机系统时会遇到的问题。”“未来的无人机将进一步向智能化、无人化演进,而这种能力的形成,正来自算法、系统和真实场景的深度耦合。”这些真实的感悟,体现出项目制课程可贵之处:学生收获的不只是某些知识点,而是面向复杂问题的系统能力、团队意识与工程素养。


2产教融合:企业出题,高校解题

从课程设计到现场执行,从师资配置到设备保障,这门暑期课体现出鲜明的校企协同特征。课程采用“企业出题、高校解题”模式,把企业真实需求、工业级平台和研发流程转化为学生可参与、可理解、可交付的学习任务。一方面,学生在真实产业场景中提升了工程实践能力、系统开发能力和跨学科协同能力,也在与企业导师的朝夕相处中,直观理解了低空经济这一新兴领域的真实样貌与人才需求;另一方面,企业能够观察学生在学习能力、团队合作等方面的综合潜力,为后续人才培养、实习转化和校企合作打下坚实基础。

北京大学教务部副部长刘建波在结课仪式上表示,本次暑期课程效果显著,学生们反响热烈。未来希望北京大学教务部、创新创业学院与云圣智能进一步加强合作,围绕课程建设、科研、就业等方向开展更深层次联动,不仅将人才培养工作做得更加扎实,也为企业发展注入更多来自高校的人才活力与创新动能。

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结营仪式合影