紫冬实践 | 疆行自远：智能车课程篇

我们究竟能做什么？我们的专业是自动化，一个与AI、电子工程、计算机科学等紧密交织的学科，它的魅力在于擅长软硬件结合，将抽象的理论转化为可触碰的现实。窗外，是信息时代的浪潮，是“卡脖子”技术亟待突破的呼唤，是自动化、人工智能等专业波澜壮阔的图景。我们相信，许多年后，当他们中的某一位，在大学的实验室里，在科研的前沿阵地上，再次与代码和算法相遇时，支教实践虽然短暂，但我们相信，通过智能车这样的深度实践品

卓晴

535人浏览 · 2025-09-13 08:22:26

卓晴 · 2025-09-13 08:22:26 发布

导语

清华大学自动化系“疆行自远”赴新疆喀什支教支队，由来自清华大学自动化系、生命学院、美术学院等院系的13位本科生组成，支队于2025年8月15日至8月25日赴新疆喀什地区开展了为期10天的支教和实地调研。

2025年8月19日至8月23日期间，来自自动化系的支队员在喀什市第七中学等校开展了首次智能车系列品牌课程教学活动。

01 缘起：”蓄谋已经“，向西而行

每个假期，都会有几十支队伍从清华园出发，奔赴山海，走向基层。他们带着知识与热忱，将课堂延伸到祖国最需要的地方。但一个问题始终萦绕在我们心头：短期的相遇，能留下什么？

传统的支教以正课、宣讲、素拓课程等方式开展，这些课程犹如烟火，绚烂却也短暂。它们或许能点亮孩子们一时的好奇，却难以形成持续的光亮，照进他们对未来的规划。“我们究竟能做什么？”这个问题始终萦绕在每位支队员的心头。我们的专业是自动化，一个与AI、电子工程、计算机科学等紧密交织的学科，它的魅力在于擅长软硬件结合，将抽象的理论转化为可触碰的现实。我们能否将这份魅力，原汁原味地带给远方的孩子们？

答案是肯定的。我们决定打破以往支教课程“散点化”、“无连续性”的桎梏，打造一门真正属于自动化系的品牌课程。它必须是成体系的、有深度的，能够让孩子们在短短几天里，不仅“看到”大学的专业，更能“摸到”科技的前沿，亲手“创造”一个属于自己的智能作品。

我们希望通过这门课程，为喀什的孩子们打开一扇窗。窗外，是信息时代的浪潮，是“卡脖子”技术亟待突破的呼唤，是自动化、人工智能等专业波澜壮阔的图景。我们不奢求一次课程就能培养出未来的工程师，但我们渴望点燃他们心中对科技的向往，让他们在规划未来时，能多一个清晰而坚定的选项。

在自动化系卓晴、白玉琦、秦俭、李刚等诸位老师及实践志愿组的大力支持下，智能车课程应运而生。它承载着我们的专业特色，也寄托着我们对教育的思考。这便是我们故事的开始，一次“蓄谋已久”的出发。

▲ 图1.1 行前整装待发的智能车

▲ 图1.1 行前整装待发的智能车

02 启程：课程体系介绍

本次“AI+智能车”课程主要以喀什市第七中学高三十九班的40名同学为授课对象，总计约20课时。课程基于OpenMV IDE集成开发环境，开展以机器视觉为核心的智能车开发教学。课程旨在帮助同学们快速建立对编程、自动控制与人工智能的基本认知，掌握利用高级语言进行硬件交互与算法设计的基础技能，从而激发他们对信息类学科的科研兴趣，并初步培养其在工程实践中的创新思维与动手解决问题的能力。

课程所使用的编程软件——OpenMV

OpenMV是我们本次课程选用的核心平台。它将复杂的计算机视觉算法封装为简洁易用的MicroPython函数库，并配备了强大的实时图像预览与调试功能。这一特性使得同学们在编写代码时，能够直观地看到算法在每一帧图像上的运行效果——无论是颜色识别、线条追踪还是形状判断，程序的逻辑与结果都一目了然。这种“所见即所得”的开发模式，极大地降低了嵌入式视觉开发的门槛，让同学们可以将精力更多地聚焦于算法设计与逻辑实现，使得整个创造过程更富成就感与趣味性。

▲ 图2.1 课程所使用的编程软件-OpenMV

▲ 图2.1 课程所使用的编程软件-OpenMV

▲ 图2.2 OpenMV视觉识别效果|图中“人”被清晰地标注出来

▲ 图2.2 OpenMV视觉识别效果 | 图中“人”被清晰地标注出来

系列课程共分为四部分，第一部分为导论，第二部分为编程语言介绍，第三部分为OpenMV与控制算法，第四部分为整车调试。OpenMV视觉识别效果|图中“人”被清晰地标注出来

03 相遇：我们给孩子们讲了什么？

课程设计遵循着“由浅入深，层层递进”的原则，确保每一位同学都能跟上节奏，并在每个阶段都有所收获。

第一部分：导论——迈出第一步

课程开始，我们并未急于深入。8月19日上午，王鸿瑞和王铜锌两位同学利用两课时讲授了导论课。王鸿瑞以浅显易懂的方式，通过生动的视频和案例，向大家展示了智能车、自动驾驶、人工智能在现实世界中的应用。随后，王铜锌结合车模，为大家讲解了智能车的“五脏六腑”——电机、轮子、支架……。从0到1，孩子们与我们一道迈出了探索智能车的第一步。

▲ 图3.1 王鸿瑞为同学答疑

▲ 图3.1 王鸿瑞为同学答疑

第二部分：计算机编程——Hello, world!

这是孩子们开始更深入探索计算机的第一步。杨博尧向大家讲解了“计算机”、“CPU”、“程序”等概念的联系，以及python基础语法；并在本部分课程最后依托买票的生活场景，补充了函数与类的知识。**周圣策通过一个个实例，如成绩分级等，让同学们理解分支、循环、递归等核心概念。**这一阶段，我们强调的是“编程思维”，即如何将一个复杂的问题，拆解成一步步可以被计算机执行的指令。当同学们能够独立写出一个小程序时，他们便开始了使用机器与世界对话的旅程。Hello，world！

▲ 图3.2 课后，周圣策与同学进行讨论

▲ 图3.2 课后，周圣策与同学进行讨论

第三部分：控制与视觉识别——当AI遇上智能车

在孩子们对Python语言有一定了解后，我们开始讲授如何使用编程语言控制智能车各零部件。8月20日上午，王润宇向大家介绍了电机控制的基本方法，带领大家“让小车动起来”。随后，马天予讲授了如何使用OpenMV进行图像处理，利用人工智能识别颜色、形状和线条，为后续的循线、转弯等任务打下技术基础；这也是“AI+智能车”的核心课程之一。晚间，周圣策和郑凯溢两位同学详细讲授了整车调试与控制算法，并提供了对应例程，帮助大家上手调车。

▲ 图3.3 王润宇在进行授课

▲ 图3.3 王润宇在进行授课

第四部分：整车调试与比赛——从一到无穷大

8月21日晚，在近三天的授课后，40名同学被分为了8个小组，每组同学配备1名助教（支队员）。同学们在助教指导下进行小组合作，尝试控制小车完成直线行驶、转弯及循线三种任务。

▲ 图3.4 支队员在设计、绘制赛道

▲ 图3.4 支队员在设计、绘制赛道

之后，我们组织各位同学进行了一场娱乐赛。从测试转弯精准度到综合性的循线任务，欢声笑语始终充满着整个教室。同学们为自己小组的成功而骄傲，也为其他小组的精彩表现而由衷鼓掌。偶尔有小车“迷了路”，一头冲出赛道，大家也并不会感到沮丧，反而是一起笑着上前“解救”，然后继续调试。在这里，没有竞争的紧张感，只有共同创造的快乐和分享成功的喜悦。最终，所有小组的小车都成功地完成了全部或部分任务。

▲ 图3.5 同学在调试智能车

▲ 图3.5 同学在调试智能车

▲ 图3.6 智能车在黑色赛道上平稳运行

▲ 图3.6 智能车在黑色赛道上平稳运行

04 定格：一张照片顶一万句

▲ 图4.1 支队员与高三十九班全体同学合照

▲ 图4.1 支队员与高三十九班全体同学合照

系列课程结束后，我们与高三十九班的全体同学拍下了这张合照。照片里，是智能车，是一张张略带羞涩的笑脸，是我们与孩子们之间跨越千里的情谊。

这张照片定格的，是一个故事的结尾，也是更多故事的开始。它记录了一群清华学子在喀什留下的足迹，更见证了40颗年轻的心，因为与科技的一次亲密接触而被点亮。我们相信，许多年后，当他们中的某一位，在大学的实验室里，在科研的前沿阵地上，再次与代码和算法相遇时，或许会回想起这个夏天，回想起那辆由自己亲手创造、在赛道上歪歪扭扭却努力奔跑的小车。