开启自由对话就能让大模型答疑解惑，通过交互游戏传播北京中轴线文化知识，宠物的进食量能被AI工具精准识别……在2025年北京青少年人工智能创新实践活动中，本市中小学生和科技教师创作的650项人工智能（AI）创意作品，集中展开比拼。越来越多天马行空的创意插上科学的翅膀，解决生活中的实际问题。
北京中学东泽校区的初二学生陈子轩、王骏龙、李尚达（右起）正为“桌宠灵犀”机器人(17.090, 0.12, 0.71%)升级迭代做准备。
■学以致用
设计智能系统 帮家人解决养宠难题
在手机监控画面里，一只小花猫来到食盆前探头探脑。摄像头识别后，系统很快匹配了相应的喂食信息，舵机自动打开，猫粮随即落入食盆。小花猫上演了一场“光盘”行动后满足而去。过了一会儿，它想再次“刷脸”打饭，却没有像刚才一样得到自动投喂。
“系统识别到它刚刚已经饱餐过一顿，就不会再重复投喂了。”北京市大峪中学学生陈俊瑶展示着她自主研发的智能宠物喂养系统。这个系统融合了人工智能图像识别、决策树算法与物联网技术：摄像头支持主人通过网页端实时监控宠物状态，称重传感器精准监测进食量，舵机负责食物投放，温湿度传感器辅助调节宠物生活环境。它只需要在手机终端上操作选择，不仅能远程为宠物投喂食物，还可以切换适用于猫、狗或多宠物家庭的不同功能模块。
“我姥姥养了好几只小猫小狗，她出门时总惦记着家里的这些小动物，有时还得赶回来喂食，很麻烦。”说起灵感来源，陈俊瑶立刻打开了话匣子。“我们使用过上门代喂养服务，费用不低；也买过自动喂食器，但因为是定量放粮，很难完全适配它们每天变化的进食需求，所以姥姥特别希望有一个更智能的喂养装置。”
陈俊瑶观察家中宠物的进食习惯发现，温度、湿度、身体状态等因素都会影响宠物每天的进食量。如何能做到灵活监控、精准投喂？“以前，我对编程、代码、人工智能这些概念只有一些模糊的印象，并不太了解。随着AI越来越流行，学习中有不会的问题可以向它提问，就对它越来越好奇，于是开始自己探索。”
陈俊瑶起初跟着网上视频学习最基本的编程知识，在加入学校的人工智能相关社团后，每周都会和同学们一起听课、实践。在老师的指导下，她利用编程软件搭建起系统框架，再通过3D打印建模等技术，反复调试硬件，终于研发出了这个智能宠物喂养系统。“除了最基本的投喂，它还可以依据长期数据用决策树模型评估宠物健康，帮助主人掌握宠物的饮食与健康状况。”陈俊瑶说，“现在，姥姥用手机就能远程完成对小家伙们的精细喂养，比以前省心多了。”
看到自己的发明创造为家人解决了实际问题，陈俊瑶成就感十足。“生活中藏着源源不断的灵感，我要努力将它们变成现实，为更多人提供便利。”
韩亚轩（左）、王明谦（右）和两人设计的“御风览中轴”交互游戏。
■巧妙构思
推出互动游戏 让同学们了解中轴线
“游戏开始，请把手放在角色上方快速移动，让它飞起来，注意，请不要撞到建筑物哦！”在“御风览中轴”互动游戏界面前，对着摄像头上下挥动手掌，就可以操控一只和平鸽“御风飞行”，当飞越一座座中轴线建筑时，与之相关的知识对话框会自动弹出，让玩家在闯关的过程中了解文化知识。
北京市第二十四中学高二学生韩亚轩、王明谦是这款AI交互游戏的设计者。“我们就在中轴线旁读书、生活。”王明谦说，去年7月，“北京中轴线——中国理想都城秩序的杰作”列入《世界遗产名录》，同学们都非常高兴。“能不能把古都的历史文化知识跟最新的科技结合起来？”既在班里担任历史课代表，又喜欢“玩”代码的王明谦动起了脑筋。
怎样才能用同学们更喜欢的方式传播中轴线知识？王明谦与同学韩亚轩一拍即合，决定用他们喜欢的代码设计一款互动游戏，让大家“玩转”知识：借鉴“小恐龙跳跃”的趣味游戏机制，设置和平鸽作为飞行角色，融合中轴线建筑物元素，和平鸽飞舞闯关的同时带出知识点，在轻松互动中传播文化知识。
“我们先用AI生成了和平鸽飞行动画，再使用AI绘图工具，根据中轴线建筑照片进行二维风格化处理。”韩亚轩打开游戏设计界面，密密麻麻的程序指令便呈现在眼前，“中轴线上的所有建筑物都由我们训练AI生成，力求在保留建筑物基本特征的同时，让画面更贴近青少年的审美。”在完成视觉设计的基础上，他们利用“编程猫”平台，编写角色飞行、建筑物移动、得分与交互的逻辑，结合摄像头实现动态检测控制和平鸽飞行，完成了游戏整体架构。
“和平鸽飞行速度、建筑物出现速度、对话框跳出的时机，都需要反复调整参数。”谈到设计过程中遇到的挑战，两名高中生都感慨地说，这是一个不断发现问题、解决问题的过程，不仅要有丰富的技术知识，还要有耐心去解决一道道存在于精密代码间的难题，这样才能让和平鸽“翱翔”于古都上空。
看着通关的同学越来越多，对游戏迭代升级的需求也提上日程。“现在这个游戏还是二维的，我们还可以试试三维化。”考虑到技术上的迭代，韩亚轩想学习的技能更多：“我们肯定得先学建模技术，模块化的编程平台已经不再满足需求，需要学习用代码自主开发新的程序。”他们还计划引入更多元化的历史场景，进一步提高沉浸感，以科技赋能文化传承，让中轴线的历史知识以更轻盈、更现代的方式触达年轻群体。
■创意无限
“桌宠灵犀”亮眼 就像请了个“私人教师”
在2025年北京青少年人工智能创新实践活动现场的众多青少年AI作品中，一款名叫“桌宠灵犀”的小机器人格外亮眼。来自北京中学东泽校区的初二学生陈子轩、王骏龙、李尚达正为机器人进一步升级做准备。
这个智能教育桌宠机器人是孩子们为自己构建的学习助手，作为实体智能伙伴，它能够陪伴学习、答疑解惑。“写作业时遇到问题，用手机去查知识点，很容易被别的因素干扰，如果直接跟智能桌宠对话，它就能以比较简洁明了的方式快速解答。”巴掌大小的“桌宠灵犀”在孩子们手中变换着不同的“表情”。
“你好，灵犀！开启自由对话。你能介绍一下小孔成像的原理吗？”一名同学的话音刚落，桌面上的机器人就发出了十分“接地气”的解答：“你拿着不透光的纸盒扎个小眼儿试试看……”机器人的解答既明了又幽默，陈子轩说，“我们把默认语音改成了北京方言，可以让对话更有意思。”
陈子轩一边说一边展示着手里的电子元件，“它是一个软硬件协同运行的共同体，硬件都是我们自己动手焊接的，系统架构和控制程序也由我们自主设计和编写。”他介绍，“硬件上，我们选择了功能强大且性价比高的芯片，搭载双红外避障等功能模块。软件上，我们将语音交互、环境感知、运动执行、AI语音模块等分别编程，使得它们能够互相联系，互相通信，并且创新嵌入了DeepSeek（深度求索）云端对话集成模块，实现自由对话。”
“我从小就对机械感兴趣，喜欢趴在空调室外机上观察里面的机械运行，玩摇摇车的时候，也会蹲在车底观察运作原理。”12岁起，陈子轩渐渐从喜欢“看”升级到动手“玩”。“我在书上看到很多制作机器人的方法，就让妈妈网购了不少模块进行组装，还跟着视频网站自学。”
在学校里，陈子轩加入了与机器人、无人机相关的多个科学类社团，认识了更多志同道合的伙伴。“手搓”硬件，写码编程，撰写实验报告……三名成员在研发中任务各有侧重，配合默契。
“桌宠灵犀”在2025年北京青少年人工智能创新实践活动中同时获得“京西智谷英才赛”专项奖、“AI工程实践”赛道五星作品两大奖项，但三个小男生并不满足于此。“回去之后还要继续研发第四代，最重要的是改善主板和它的通信问题。”一旁的王骏龙、李尚达随之补充，“我们还要用3D打印技术给机器人加上外壳，提高颜值的同时也可以对内部元件起到保护作用”“要换用更小的模块摄像头，来完成手势识别、人脸识别或者表情识别，让机器人能感受到我的各种情绪”……
■触手可及
创新培养模式 激发孩子的科技潜力
智能语音陪伴手杖能满足独居老人的安全、健康和情感需求；对古建筑遗产进行智能化建模，实现数字孪生模型的自动化构建；农作物遭遇病虫害时，叶片的变化能被AI工具精准识别……2025年北京青少年人工智能创新实践活动围绕AI创新教学案例、AI算法挑战、AI交互设计、AI工程实践、AI艺术生成五个主题，共征集到来自全市的650项作品。
这项活动让怀揣科学梦想的青少年在交流中突破认知的边界，在实践中解锁成长密码。“我们不仅要构建普惠、融合、开放向善的教育生态，还要构建场景与问题驱动的实践培养模式，让AI触手可及、学以致用。”市科协常务副主席李昕说，今后市科协将持续整合教育、科研院所、科技企业等资源，系统性地推动AI通识课程设置，与社会各界共同打造人工智能教育新生态，让每一位青少年的潜力都被看见、被点亮。本报记者 金瑶 文并摄
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