STEM教育全球化 BIEA 科創大賽“一帶一路”國家隊伍大放異彩

科(ke)技(ji)的(de)(de)(de)飛速發(fa)展與(yu)全(quan)(quan)球(qiu)(qiu)化的(de)(de)(de)前進步伐，不斷刷(shua)新未(wei)來世界對(dui)人才的(de)(de)(de)嚴苛(ke)要求(qiu)。STEM教育的(de)(de)(de)概念從被(bei)提(ti)出到(dao)推(tui)廣經歷了(le)漫長的(de)(de)(de)時間，但它從未(wei)像今天這樣備(bei)受全(quan)(quan)球(qiu)(qiu)關注。隨(sui)著BIEA（2019）國際青少(shao)年科(ke)創大賽決(jue)賽隊伍(wu)名(ming)單的(de)(de)(de)公布，“一帶一路”國家相關團隊關于無人機(ji)改(gai)造拯救瀕危動物的(de)(de)(de)創意報告，也吸引了(le)關心比賽的(de)(de)(de)人們的(de)(de)(de)關注。

來(lai)自波斯尼亞和黑(hei)(hei)塞哥維那（簡稱“波黑(hei)(hei)”）的莫斯塔爾聯合世界學(xue)院（United World College in Mostar，簡稱UWCiM），派出的一支(zhi)隊(dui)伍(wu)獲得(de)了大賽15-17歲年齡組(zu)的決賽資格(ge)。作為一所(suo)全球知(zhi)名的IB學(xue)校(xiao)(xiao)（開設國際文憑(ping)IB課程的學(xue)校(xiao)(xiao)），該校(xiao)(xiao)派出的隊(dui)伍(wu)以(yi)禿鷲(jiu)(jiu)為保護對(dui)象，借用無人機改造(zao)對(dui)其跟蹤、觀察了解它(ta)們(men)的生(sheng)活軌跡(ji)，解決禿鷲(jiu)(jiu)因以(yi)動物尸體為食，存在易(yi)傳(chuan)播(bo)疾病、對(dui)生(sheng)態系(xi)統造(zao)成威脅的問(wen)題。

UWCiM學校(xiao)的隊伍在討論(lun)無機人改(gai)造創意(yi)

初賽(sai)過程(cheng)中(zhong)，通過對禿(tu)鷲生存(cun)環境及生活習性的(de)(de)深入了解，同學(xue)(xue)們(men)(men)在集(ji)思廣益后決定將無人機(ji)機(ji)身顏色(se)進行改(gai)造(zao)(zao)，并(bing)利(li)用(yong)編程(cheng)設(she)計特(te)定區(qu)域導航來(lai)解決在跟蹤禿(tu)鷲過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)電(dian)池(chi)續航問(wen)題。然而(er)困住(zhu)同學(xue)(xue)們(men)(men)的(de)(de)最大難題并(bing)不是運(yun)用(yong)技(ji)術去實現想法，而(er)是在有限的(de)(de)預算內實現改(gai)造(zao)(zao)創(chuang)意(yi)(yi)。好在同學(xue)(xue)們(men)(men)經(jing)過與(yu)BIEA科創(chuang)委員會的(de)(de)多(duo)番(fan)溝通了解，以及在各設(she)計環節上(shang)多(duo)次(ci)斟酌不斷優化改(gai)造(zao)(zao)創(chuang)意(yi)(yi)，最終將無人機(ji)運(yun)輸(shu)成本省下(xia)的(de)(de)費用(yong)合理應用(yong)到改(gai)造(zao)(zao)方案上(shang)，按(an)時保質地提交(jiao)了全隊(dui)成員都滿意(yi)(yi)的(de)(de)無人機(ji)改(gai)造(zao)(zao)報告(gao)。

UWCiM學校的隊伍在排練無人機報(bao)告(gao)演(yan)講

將(jiang)科(ke)技(ji)創新作為經濟發展(zhan)“助力(li)器(qi)”的印(yin)度(du)，在信息技(ji)術領(ling)域的實(shi)力(li)一(yi)直不容小覷。印(yin)度(du)的Silver Oaks International School一(yi)支(zhi)隊伍榮(rong)幸闖入9-11歲(sui)年齡組決賽，該校校長Sunitha Yernagula女士在一(yi)份報告中(zhong)跟全校師生分享(xiang)了(le)這一(yi)喜(xi)訊。

參(can)賽(sai)的(de)學生(sheng)將被瘋狂盜獵的(de)穿山(shan)甲作為拯救對象，力(li)求(qiu)通(tong)(tong)過(guo)無(wu)人機(ji)改造對其進行跟蹤保護。同學們在報告中重點探討了如何(he)通(tong)(tong)過(guo)外形(xing)改造與Python編程去(qu)設(she)計無(wu)人機(ji)，令其能深(shen)入到人類無(wu)法涉足的(de)區域，去(qu)跟蹤生(sheng)活在人跡罕(han)至地(di)區的(de)穿山(shan)甲，然后(hou)更(geng)好地(di)觀察它們的(de)生(sheng)存狀況。

Silver Oaks International School的選(xuan)手(shou)在與(yu)校長(chang)交流無人機(ji)改造創意

Sunitha校長認(ren)為，BIEA（2019）國際青少年科創大賽(sai)以“無人機(ji)大戰物種滅絕(jue)”為主題，而Silver Oaks的(de)學生(sheng)能入(ru)(ru)圍決賽(sai)，對他們來說將會(hui)是(shi)一(yi)次(ci)難忘的(de)經驗。比賽(sai)不僅為學生(sheng)的(de)科創學習(xi)提供了實(shi)踐平臺(tai)，同(tong)(tong)時將保護動物這(zhe)一(yi)概(gai)念(nian)植(zhi)入(ru)(ru)學生(sheng)思想，這(zhe)有(you)助于培(pei)養他們在(zai)掌控科技的(de)同(tong)(tong)時樹立良好的(de)環保意識，令(ling)他們意識到這(zhe)幾十年來困擾世界(jie)的(de)巨大問(wen)題，很多是(shi)生(sheng)態環境惡化帶(dai)來的(de)影響。

Silver Oaks International School的選(xuan)手與校長、指(zhi)導老師

除了波黑與(yu)印度(du)，斯里(li)蘭卡也是一個非常注重國(guo)民教育的國(guo)家，來自其首(shou)都科倫坡的一所國(guo)際學校——Gateway College Colombo，就有(you)一支隊伍取得了大賽(sai)11-14歲年齡組的決(jue)賽(sai)資格。

據了解，這所學校(xiao)在(zai)STEM教育方面有著大量(liang)投入，目前在(zai)中(zhong)學設有一個創(chuang)新(xin)工作室，用(yong)來支(zhi)持學生(sheng)在(zai)科學領域(yu)的(de)探索(suo)、創(chuang)新(xin)和發明。此次入圍的(de)隊伍以亞洲象(xiang)為拯救目標，在(zai)考慮借(jie)助無人(ren)機進行(xing)實時(shi)監(jian)視、收集(ji)影(ying)像的(de)同時(shi)，還希望無人(ren)機能在(zai)為大象(xiang)提供(gong)治療等方面發揮作用(yong)。因(yin)此他(ta)們在(zai)執行(xing)中(zhong)著重討論了傳(chuan)感器、電機等元件(jian)的(de)改造想法。

創(chuang)新教(jiao)育已然成為各(ge)國(guo)培養復合(he)型(xing)創(chuang)新型(xing)人才的重要突破口，每(mei)個國(guo)家都(dou)有(you)著自己的STEM教(jiao)育發(fa)展(zhan)戰略。然而創(chuang)新教(jiao)育的意義不(bu)僅(jin)僅(jin)在(zai)于(yu)提(ti)供(gong)知識，為學生創(chuang)造實踐科創(chuang)想法的平臺也(ye)同等(deng)重要！

BIEA（2019）國(guo)際青少(shao)年科創(chuang)大(da)(da)賽合作伙伴——Born Free Foundation教育部主任Laura Gosset在STEM論壇上的(de)(de)發言(yan)，或許是對(dui)(dui)創(chuang)新教育全球(qiu)化的(de)(de)最好注解：在野生動(dong)物保護迫在眉(mei)睫的(de)(de)當下，能與BIEA攜手(shou)合作這(zhe)(zhe)次國(guo)際性賽事，對(dui)(dui)于Born Free來(lai)說(shuo)意(yi)義非凡。這(zhe)(zhe)是一(yi)個提(ti)高孩子們(men)科創(chuang)技能并喚起大(da)(da)家生態保護意(yi)識的(de)(de)絕佳機會(hui)。任何(he)一(yi)個創(chuang)意(yi)或想(xiang)法，都有可(ke)能在保護瀕危物種的(de)(de)現實行(xing)動(dong)中發揮作用(yong)，這(zhe)(zhe)對(dui)(dui)于那些(xie)被保護的(de)(de)動(dong)物來(lai)說(shuo)，將(jiang)會(hui)是巨大(da)(da)的(de)(de)福音。

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百年名校的秘訣！英國伊麗莎白女王學校帶你玩轉科創

作為STEM教育由來已久的(de)(de)老牌科(ke)創(chuang)大國(guo)，同時也是BIEA（2019）國(guo)際青少(shao)年科(ke)創(chuang)大賽(sai)的(de)(de)東道主，英國(guo)在(zai)此次(ci)大賽(sai)中(zhong)(zhong)的(de)(de)參(can)賽(sai)隊伍不僅在(zai)數量上領先，在(zai)初賽(sai)中(zhong)(zhong)的(de)(de)表現也可圈可點(dian)，多支隊伍強(qiang)勢闖入決(jue)賽(sai)。這(zhe)其中(zhong)(zhong)，實力與口碑均堪稱(cheng)英國(guo)頂尖名校的(de)(de)伊(yi)麗(li)莎白(bai)女王學(xue)校所派出的(de)(de)隊伍，就有(you)著不俗的(de)(de)表現。

伊麗莎白女(nv)王學校(xiao)是一(yi)所擁有446年歷史的(de)老牌男校(xiao)，與哈羅公學、伊頓(dun)公學等(deng)知名(ming)私(si)校(xiao)一(yi)樣久負(fu)盛名(ming)，在(zai)國際上擁有極高的(de)口碑。學校(xiao)一(yi)直以來(lai)都(dou)(dou)將培養學生的(de)科技(ji)水平和創新能力作為(wei)教學重點，無人機、VEX機器人等(deng)當(dang)今世界前沿(yan)科技(ji)，都(dou)(dou)是學校(xiao)鼓勵學生們探索的(de)重點領域，并在(zai)國際上相關比賽中屢(lv)獲佳(jia)績。

伊麗莎白女王學校(xiao)

談到此次參賽原因(yin)，學校科技(ji)部主管Michael Noonan介紹道，“學校里(li)科創氛圍濃(nong)厚，今年(nian)年(nian)初，學校一名叫Aryan Jain的學生在網上(shang)偶然發現(xian)了(le)(le)BIEA國際青少(shao)年(nian)科創大(da)賽的信(xin)息，立刻被里(li)面的創意與構思吸引，很快就在身邊找到了(le)(le)一群志同(tong)道合(he)的伙伴組成了(le)(le)隊伍報名參賽。”

對(dui)于學生們(men)(men)參賽的決定(ding)，老(lao)師們(men)(men)非常支持，但更加鼓勵學生們(men)(men)自主(zhu)探索。“從最初動物種(zhong)類的選擇，到(dao)著(zhu)手創(chuang)作報告，再(zai)到(dao)根(gen)據(ju)理論(lun)進行無人機改造，都是隊(dui)員們(men)(men)自己一(yi)點(dian)點(dian)發掘、探索的結果。” Michael說起學生們(men)(men)的參賽表現，語氣自豪(hao)。

團隊隊員(yuan)們正在討(tao)論

為了選(xuan)擇保(bao)(bao)護的動物，隊員們列出了一串長(chang)長(chang)的瀕(bin)臨滅(mie)絕的動物名單，并逐個探索無人機在(zai)保(bao)(bao)護這些動物方面(mian)所能發揮的作用。討論的結(jie)果(guo)是(shi)，隊員們都表示對開發滑翔(xiang)機式無人機有著(zhu)濃厚的興趣，因(yin)此選(xuan)擇一個分布區(qu)域面(mian)積比較大的動物很有必(bi)要(yao)，而(er)黑犀牛就(jiu)是(shi)非常不錯(cuo)的選(xuan)擇。

隊(dui)員們為(wei)此查找(zhao)了很(hen)多文獻資料，創造性地將軍(jun)事領域(yu)的監(jian)視(shi)技術，轉(zhuan)而運用(yong)到(dao)對黑犀牛的保護性檢測當(dang)中。同時，縝密的數學知識也發揮了不可替代的作用(yong)，為(wei)了精確(que)計算像素分辨(bian)率，隊(dui)員們進行了龐大且復雜(za)的方程式推導，并成功確(que)定了最終模型。

團隊隊員們(men)正(zheng)在(zai)合力(li)研究無人機部件改造

然(ran)而就在(zai)大家對于(yu)比(bi)賽躊躇(chu)滿志的(de)時候(hou)，一個(ge)難題橫(heng)在(zai)了(le)他(ta)們(men)(men)(men)面前——初賽報告(gao)(gao)提(ti)交的(de)截止(zhi)時間與(yu)學(xue)校的(de)考試時間重合(he)，該(gai)如何(he)在(zai)有(you)限的(de)時間兼顧比(bi)賽與(yu)考試呢？盡(jin)管孩子們(men)(men)(men)平時成績都很優異，考試對他(ta)們(men)(men)(men)來說(shuo)非常(chang)重要，但他(ta)們(men)(men)(men)也深深被這次(ci)大賽所吸引，下(xia)定決(jue)心要設計出最(zui)好的(de)作品(pin)。為此，隊員(yuan)們(men)(men)(men)將(jiang)所有(you)需要完成的(de)工作進(jin)行了(le)細致的(de)分工，幾(ji)乎(hu)將(jiang)所有(you)學(xue)習以(yi)(yi)外的(de)時間都用來準備(bei)報告(gao)(gao)。就在(zai)報告(gao)(gao)提(ti)交的(de)前兩天(tian)，隊員(yuan)們(men)(men)(men)幾(ji)乎(hu)每天(tian)都要工作14個(ge)小時以(yi)(yi)上，功夫(fu)不負有(you)心人，最(zui)終在(zai)規(gui)定時間內順利(li)提(ti)交了(le)報告(gao)(gao)，并(bing)一路闖(chuang)入決(jue)賽。

隨著決賽(sai)入圍信息的(de)公布，隊員(yuan)們士氣大(da)振，對(dui)即將(jiang)(jiang)(jiang)到來(lai)的(de)決賽(sai)踟躕(chu)滿志。為了將(jiang)(jiang)(jiang)團隊的(de)創意最(zui)完(wan)美地展現(xian)，隊員(yuan)們一致(zhi)決定(ding)要親手(shou)搭建、創造一架無(wu)人機，而(er)非直接購買無(wu)人機。如(ru)此(ci)一來(lai)，整個設(she)計的(de)難度將(jiang)(jiang)(jiang)大(da)大(da)增加，可大(da)家依舊信念堅定(ding)。

團隊(dui)(dui)隊(dui)(dui)員就無人(ren)機改造正在(zai)進行試驗

為了(le)在有限(xian)的(de)時間內完成創作，這(zhe)個由(you)5名(ming)隊(dui)員組成的(de)隊(dui)伍分為了(le)電(dian)子(zi)團隊(dui)、視頻團隊(dui)和機(ji)身團隊(dui)，這(zhe)三個分工不同(tong)但(dan)又緊密相(xiang)連(lian)的(de)團隊(dui)。電(dian)子(zi)團隊(dui)專注(zhu)于(yu)為無(wu)人(ren)機(ji)提供動力(li)和控制力(li)，并確保所有使用的(de)部件的(de)兼容性，是決定整個隊(dui)伍協(xie)作性的(de)關鍵一環。視頻團隊(dui)重(zhong)(zhong)在制作視頻、編(bian)寫腳本以及靈活處理其他問(wen)題，例如安排(pai)3D打印、統(tong)籌預算(suan)等(deng)。而機(ji)身團隊(dui)則(ze)在設計無(wu)人(ren)機(ji)底盤、機(ji)身構造(zao)等(deng)方面發揮了(le)重(zhong)(zhong)要作用，是將設計現實化的(de)重(zhong)(zhong)要環節(jie)。

別看團隊(dui)人(ren)員不多，但在精確分工和緊密配(pei)合(he)之下，決賽(sai)的(de)準備工作正在有條(tiao)不紊地進(jin)行，團隊(dui)的(de)每個人(ren)都對7月4日將于倫敦舉辦的(de)科(ke)創盛會期待不已。

“我為(wei)隊員們(men)(men)的(de)表現感到無比自豪，他(ta)們(men)(men)完全憑借自己的(de)努力在參與比賽(sai)，這其中的(de)收獲一定非常巨大。當得知(zhi)他(ta)們(men)(men)進入決賽(sai)的(de)消息后，學校很多其他(ta)學生(sheng)也為(wei)他(ta)們(men)(men)高興(xing)，并對BIEA的(de)科(ke)創(chuang)比賽(sai)產生(sheng)了強烈的(de)興(xing)趣，相信以后會有更多學生(sheng)加入其中。”Michael 介紹道。

學校簡介：

伊麗莎(sha)白(bai)女王學(xue)校建校于1573年，是由國家資助(zhu)的(de)文法學(xue)校，擁有(you)446年培(pei)養自信(xin)、干練、負(fu)責任的(de)年輕人的(de)經驗(yan)與(yu)歷史。學(xue)校提供全精英式教學(xue)，讓在(zai)此接(jie)受教育的(de)男孩(hai)們在(zai)學(xue)術和課外(wai)活動中盡情發揮他(ta)們的(de)其巨大(da)潛力。

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杭州上海世界外國語小學無人機改造報告不落窠臼 科創讓未來可期

4月底，備(bei)受(shou)國際科(ke)(ke)創(chuang)專(zhuan)家、學者(zhe)與相關(guan)(guan)名(ming)企機構關(guan)(guan)注的國際頂(ding)級青(qing)(qing)少(shao)年(nian)科(ke)(ke)創(chuang)賽(sai)(sai)事——BIEA (2019)國際青(qing)(qing)少(shao)年(nian)科(ke)(ke)創(chuang)大賽(sai)(sai)公布了入(ru)圍(wei)決(jue)(jue)賽(sai)(sai)的18個(ge)國家地(di)區45支隊伍名(ming)單。來自中(zhong)國的杭州(zhou)上海世界外國語小學兩支隊伍憑借(jie)不落窠(ke)臼的無人機改造創(chuang)意(yi)報告雙(shuang)雙(shuang)入(ru)圍(wei)9-11歲年(nian)齡組決(jue)(jue)賽(sai)(sai)，并將在(zai)7月4日(ri)英國倫敦(dun)的決(jue)(jue)賽(sai)(sai)中(zhong)與世界各(ge)國同齡選(xuan)手一較(jiao)高下，中(zhong)國江浙青(qing)(qing)少(shao)年(nian)科(ke)(ke)創(chuang)實力由此可(ke)見一斑。

本屆BIEA國(guo)際(ji)青少年科創(chuang)大賽(sai)主題為(wei)“無(wu)人(ren)機(ji)(ji)大戰物種滅絕(jue)”，要求各國(guo)參(can)賽(sai)隊(dui)伍通過(guo)(guo)改造一架無(wu)人(ren)機(ji)(ji)來拯救(jiu)瀕危動物。作為(wei)一所一年級就開(kai)設編程課程、五年級開(kai)設無(wu)人(ren)機(ji)(ji)編程課程的(de)知名國(guo)際(ji)學(xue)校(xiao)，杭(hang)州上海世(shi)界外國(guo)語小(xiao)學(xue)敏銳捕捉到大賽(sai)訊(xun)息，并(bing)迅(xun)速組織(zhi)學(xue)生(sheng)報名參(can)賽(sai)。在經過(guo)(guo)精心(xin)選拔后，最終確定兩支參(can)賽(sai)隊(dui)伍：HWFL Earth Guardians1和HWFL Earth Guardians2, 他們分別以“藏羚羊”和“雪豹”為(wei)拯救(jiu)對象，提(ti)出藉由無(wu)人(ren)機(ji)(ji)改造實現入侵警告追蹤及動物識別統計的(de)創(chuang)意。

據(ju)悉，在準(zhun)備(bei)報告過程中，1隊同學(xue)(xue)們做的藏羚羊保護(hu)方案(an)對于報警及跟蹤系統(tong)的要求非常高，這(zhe)使得他(ta)們在處理數據(ju)采集及位(wei)置坐標判斷(duan)方面(mian)十分(fen)棘手；而2隊同學(xue)(xue)們在雪豹的精確(que)統(tong)計(ji)(ji)上(shang)也面(mian)臨著(zhu)重復計(ji)(ji)數的困(kun)擾。雖然(ran)兩隊同學(xue)(xue)具(ju)有編(bian)程基礎，但(dan)對9-11歲的小學(xue)(xue)生來說，運用并融合(he)多(duo)學(xue)(xue)科(ke)知識去解決(jue)現實問(wen)題依然(ran)是個不小的挑(tiao)戰(zhan)。

杭州上海世界外國語小(xiao)學(xue)的同學(xue)們(men)在討論設計模型場地

為此，極為重視(shi)培養學(xue)生科(ke)創素養的陳民(min)仙(xian)校(xiao)長派(pai)出信息中心主任、校(xiao)科(ke)創板塊(kuai)負責人林勇(yong)男老師(shi)帶(dai)隊，與具有(you)豐富科(ke)創教育經驗的徐一(yi)(yi)雯老師(shi)一(yi)(yi)同(tong)指導(dao)(dao)參賽(sai)選手。此外，學(xue)校(xiao)還特(te)聘浙(zhe)大計算(suan)機學(xue)院專家和浙(zhe)大iOS俱樂部(bu)實(shi)(shi)訓(xun)基地（希紐教育）的焦宇迪老師(shi)參與指導(dao)(dao)。在老師(shi)與專家的循循引(yin)導(dao)(dao)下，同(tong)學(xue)們積極查找并認真研讀文獻(xian)資料，不(bu)斷發(fa)散思(si)維探索(suo)新的突破(po)口，很快就找到(dao)解決(jue)難題的辦(ban)法(fa)。1隊的同(tong)學(xue)用(yong)實(shi)(shi)時(shi)判(pan)斷圖像的運動(dong)軌跡來實(shi)(shi)現(xian)精準(zhun)跟(gen)蹤(zong)；2隊的同(tong)學(xue)自(zi)制模型(xing)敲定圖像識(shi)別的訓(xun)練模型(xing)。

同(tong)學(xue)們刻苦鉆研的(de)(de)精神令參(can)與指導(dao)的(de)(de)老(lao)師們倍感欣慰，更讓老(lao)師們感動的(de)(de)是，在準備(bei)報告的(de)(de)30多個日夜中，兩支隊伍的(de)(de)同(tong)學(xue)們所表現出來(lai)的(de)(de)對科(ke)創發自內(nei)心的(de)(de)熱愛。

為(wei)了更好地(di)驗(yan)證團隊的(de)(de)無人(ren)(ren)機改造方案(an)是否(fou)切實可(ke)行、有(you)沒有(you)改進空間，在明知時間有(you)限的(de)(de)情況下，兩支隊伍的(de)(de)小選手們依舊卯足了勁利用課余休息時間，帶著連夜制作(zuo)的(de)(de)模型來到杭州(zhou)2050大會（面(mian)向年輕人(ren)(ren)的(de)(de)非(fei)營利性科(ke)(ke)創(chuang)活動(dong)）征求科(ke)(ke)創(chuang)愛好者(zhe)的(de)(de)意見。當他們站在大會舞臺中央(yang)，向大家介紹這個(ge)為(wei)參加(jia)BIEA國(guo)際青少(shao)年科(ke)(ke)創(chuang)大賽(sai)、傳遞保護動(dong)物精神而設(she)計出(chu)的(de)(de)無機人(ren)(ren)模型時，獲的(de)(de)了現(xian)場科(ke)(ke)創(chuang)青年的(de)(de)點贊與(yu)鼓勵，并收到了一(yi)些改進意見。

說起報告(gao)準備過程中的點(dian)點(dian)滴(di)滴(di)，三位(wei)老師語言中有感動，但更多(duo)的是對同學們堅(jian)持不(bu)懈、全力以(yi)赴參賽(sai)的團隊精(jing)神(shen)而自豪。

杭州上(shang)海世界外國語小學的同(tong)學們在測(ce)試無(wu)人(ren)機野外飛(fei)行時的風(feng)速影(ying)響

BIEA科(ke)(ke)創(chuang)主(zhu)席David Hanson對(dui)于科(ke)(ke)創(chuang)教(jiao)育(yu)這(zhe)樣(yang)評(ping)價“科(ke)(ke)學(xue)(xue)技術(shu)(shu)的(de)發(fa)(fa)展應著眼于在(zai)更廣泛的(de)宇(yu)宙(zhou)環境中的(de)全(quan)面發(fa)(fa)展，著眼于關心人(ren)類和生(sheng)命，為整(zheng)個地球提供積極的(de)推進力。STEM的(de)教(jiao)育(yu)就是培養學(xue)(xue)生(sheng)對(dui)世(shi)(shi)界(jie)的(de)科(ke)(ke)學(xue)(xue)、技術(shu)(shu)和人(ren)文主(zhu)義態度(du)。這(zhe)就是BIEA國際(ji)青少年科(ke)(ke)創(chuang)大賽的(de)目的(de)。”杭州上海世(shi)(shi)界(jie)外國語(yu)小學(xue)(xue)的(de)同學(xue)(xue)們，讓我們看(kan)到了世(shi)(shi)界(jie)未來主(zhu)人(ren)公(gong)對(dui)于掌控科(ke)(ke)技的(de)無限熱情(qing)，更看(kan)到了他們心懷世(shi)(shi)界(jie)的(de)質樸情(qing)懷。

7月4日，BIEA (2019)國(guo)際青少(shao)(shao)年科(ke)創(chuang)大(da)賽(sai)將在英國(guo)倫敦迎來國(guo)際決賽(sai)。中國(guo)杭州上海世界外國(guo)語小(xiao)學的兩支隊(dui)伍(wu)屆時也將在決賽(sai)現場一(yi)展中國(guo)少(shao)(shao)年的科(ke)創(chuang)實力，而那，將會是中國(guo)科(ke)創(chuang)新(xin)力軍驚艷世界的光輝時刻(ke)！

學校簡介
杭州上海世界外國語小學于2013年(nian)4月由(you)杭州(zhou)市(shi)拱墅區人民政府(fu)與上海均瑤(yao)集團合作創辦。學(xue)(xue)校(xiao)以“讓(rang)學(xue)(xue)生走向世界(jie)，讓(rang)世界(jie)走進學(xue)(xue)校(xiao)”為(wei)(wei)辦學(xue)(xue)理(li)念，一直開(kai)展國(guo)(guo)際化(hua)與本土化(hua)的融合教(jiao)育(yu)。2018年(nian)8月學(xue)(xue)校(xiao)國(guo)(guo)際部(bu)被IB總部(bu)授權為(wei)(wei)IB世界(jie)學(xue)(xue)校(xiao)。在國(guo)(guo)際化(hua)教(jiao)育(yu)和本土化(hua)行動(dong)的實踐與探索之路上，學(xue)(xue)校(xiao)先后獲(huo)得“杭州(zhou)市(shi)首(shou)批國(guo)(guo)際示范(fan)校(xiao)”、“杭州(zhou)市(shi)國(guo)(guo)際理(li)解教(jiao)育(yu)特(te)色品牌項目”等榮譽稱號。

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站在科創的肩膀上看世界，上海華東師范大學第二附屬中學入圍BIEA STEM大賽決賽

隨著決賽(sai)入圍名單(dan)的(de)公布(bu)，BIEA (2019)國際(ji)青(qing)(qing)少(shao)年科(ke)(ke)(ke)創大賽(sai)持(chi)續升溫，各國代(dai)表(biao)團隊(dui)(dui)紛(fen)紛(fen)進入緊(jin)張的(de)決賽(sai)籌備階段。此(ci)次初賽(sai)提交(jiao)的(de)報告，不(bu)僅(jin)代(dai)表(biao)了各個隊(dui)(dui)伍對于科(ke)(ke)(ke)創的(de)理解(jie)與認知(zhi)，同時也是不(bu)同國家、不(bu)同地區青(qing)(qing)少(shao)年科(ke)(ke)(ke)創水(shui)平的(de)一(yi)個集中(zhong)展(zhan)示(shi)。上海，作(zuo)為(wei)中(zhong)國經(jing)濟發(fa)展(zhan)前沿(yan)城市(shi)的(de)代(dai)表(biao)，一(yi)直以(yi)來都(dou)非常重視(shi)科(ke)(ke)(ke)創教育。此(ci)次大賽(sai)，上海華東師范大學第二附(fu)屬(shu)中(zhong)學所(suo)派出的(de)四支隊(dui)(dui)伍榮幸闖入決賽(sai)，即將在(zai)7月4日的(de)倫(lun)敦決賽(sai)中(zhong)一(yi)展(zhan)風采。

投身科創，少年們也有大志向

BIEA（2019）國際青少年科(ke)創大(da)(da)賽的(de)主題為(wei)“無(wu)人機(ji)大(da)(da)戰(zhan)物種滅絕”。將當(dang)下熱(re)門的(de)無(wu)人機(ji)與充滿人文情懷(huai)的(de)動物保護相結合，吸引(yin)了來自世界各(ge)地學(xue)校的(de)積極(ji)參(can)與。這其中(zhong)(zhong)，就包括上(shang)海華東師范大(da)(da)學(xue)第(di)二附屬中(zhong)(zhong)學(xue)。因為(wei)報名學(xue)生(sheng)(sheng)眾多，學(xue)校特意進行了層層篩選，最后由初(chu)中(zhong)(zhong)部(bu)選拔出(chu)兩(liang)(liang)支12-14歲的(de)隊(dui)伍，由國際部(bu)選拔出(chu)12-14歲一支、15-17歲一支共兩(liang)(liang)支隊(dui)伍參(can)賽。這四(si)支跨(kua)越了兩(liang)(liang)個年齡段的(de)科(ke)創團(tuan)隊(dui)，不僅代表了本校學(xue)生(sheng)(sheng)的(de)科(ke)創水(shui)平，更是(shi)代表了上(shang)海地區(qu)青少年科(ke)創的(de)較高水(shui)準。

初中部UAV Cavalries組(zu)學生(sheng)與科(ke)技老師探討無人機改(gai)造(zao)

雖然都是熱愛科創的(de)少(shao)年，但如何將無(wu)人(ren)機與保護動(dong)物緊密結(jie)合，對(dui)孩子們(men)來說還是極具(ju)挑戰。為(wei)了(le)更(geng)好地支(zhi)持學(xue)生(sheng)參賽，學(xue)校(xiao)此次(ci)派(pai)出了(le)“豪華顧問團”——初中部(bu)派(pai)出課程教學(xue)部(bu)副主任(ren)楊(yang)冰(bing)老師(shi)(shi)和陳瓊老師(shi)(shi)作為(wei)指導(dao)教師(shi)(shi)，并聘請上海交通大學(xue)航(hang)空航(hang)天學(xue)院的(de)專家協(xie)助指導(dao)；而(er)國際部(bu)則(ze)派(pai)出了(le)科創牛人(ren)錢峰老師(shi)(shi)和延莉老師(shi)(shi)指導(dao)帶隊(dui)，國際部(bu)王巍主任(ren)為(wei)了(le)讓孩子們(men)現場感受無(wu)人(ren)機的(de)魅(mei)力，更(geng)是特意(yi)安(an)排大家去參觀(guan)無(wu)人(ren)機基地。在學(xue)校(xiao)的(de)大力支(zhi)持和老師(shi)(shi)、專家的(de)悉心(xin)指導(dao)下，孩子們(men)對(dui)科創大賽充滿(man)了(le)信心(xin)與熱情。

國際部參賽(sai)學生與科技老師延莉（右二）、錢(qian)峰（右四）探討無人機改造

動腦+動手，無人機改造樂趣多

通過小組內(nei)部和老師們共同展(zhan)開討論，并(bing)進行了(le)詳細的文獻調研，孩子(zi)們很(hen)快選(xuan)出了(le)各自(zi)團(tuan)隊所(suo)要保護的動(dong)物，并(bing)根據動(dong)物所(suo)處環境(jing)、動(dong)物自(zi)身(shen)習(xi)性等因素(su)，對無人機(ji)實(shi)施(shi)改造(zao)。

初中(zhong)部的(de)Typhoon組(zu)學生(sheng)將中(zhong)國特有動物復齒鼯(wu)鼠(shu)列為(wei)保護對(dui)象。根據(ju)復齒鼯(wu)鼠(shu)晝伏(fu)夜出(chu)的(de)習性，同學們決定在白天利用(yong)廣角攝像頭(tou)對(dui)洞穴進行(xing)觀(guan)察并(bing)定位，夜間再利用(yong)夜視攝像頭(tou)進行(xing)觀(guan)察和種(zhong)群數量清點，靈活(huo)利用(yong)了各類設備的(de)優劣(lie)，進行(xing)有效(xiao)結合并(bing)完(wan)成(cheng)項目目標(biao)。

初中部(bu)參賽學生正在對無人機改造進行討論

初中部另一(yi)支隊伍UAV Cavalries組則(ze)將大象(xiang)作為保護對象(xiang)，在(zai)考慮清點種群數量(liang)問題(ti)的(de)同時，將對偷獵者(zhe)的(de)監(jian)視及(ji)威(wei)懾也列入了(le)項目目標中，并考慮到了(le)應急水面降落等等情況。在(zai)一(yi)次次頭腦風暴中，學生們逐步把精彩(cai)的(de)創意轉化為現(xian)實。

而國(guo)際(ji)部的(de)(de)(de)初中和(he)高中兩支隊(dui)伍，則(ze)分別將雪(xue)豹和(he)揚(yang)子鱷(e)列為保(bao)護(hu)的(de)(de)(de)對象，就其特征展(zhan)開了(le)(le)細致的(de)(de)(de)研究，并(bing)利用課(ke)余時(shi)間展(zhan)開了(le)(le)緊鑼密鼓的(de)(de)(de)改造工作。整個(ge)過程，讓孩子們(men)通過自己的(de)(de)(de)雙(shuang)手將科創與保(bao)護(hu)動物(wu)這(zhe)樣極具社(she)會價值(zhi)的(de)(de)(de)主題相連(lian)，不僅獲得了(le)(le)大量的(de)(de)(de)知識，更(geng)是體(ti)會到了(le)(le)無限(xian)的(de)(de)(de)樂趣。

迎接挑戰，4支隊伍全體入圍決賽

無(wu)人(ren)機設計(ji)和(he)改造過程(cheng)極大(da)地激發(fa)了孩子們(men)的創造性(xing)思(si)維，鍛煉了動(dong)手能(neng)力(li)(li)以(yi)及文獻閱讀能(neng)力(li)(li)，因為(wei)這個(ge)過程(cheng)中(zhong)有太多難(nan)題(ti)需要他們(men)去克服(fu)。例如，國際部15-17歲(sui)年(nian)齡組的學(xue)生們(men)發(fa)現，他們(men)所選定的動(dong)物(wu)揚子鱷，擁有與(yu)巖(yan)石非常接近的皮(pi)膚(fu)顏色，不管(guan)是無(wu)人(ren)機還是人(ren)為(wei)觀察，都很不好(hao)區分。除此之(zhi)外，它還屬于變溫動(dong)物(wu)，根本無(wu)法通過紅外線照相(xiang)機捕(bu)獲其蹤跡(ji)。

為了把這個問題解(jie)決(jue)，隊員們查閱了大量文獻資料(liao)，深(shen)入了解(jie)了揚子鱷的習性，發現(xian)它喜(xi)歡浮在水面，而且夜晚(wan)使用燈光照射(she)時會出現(xian)紅色眼睛的特殊特征。如此一(yi)來，統計揚子鱷數量的難題迎刃而解(jie)。

國際部參賽選(xuan)手與指導老師(shi)一起進行無人(ren)機(ji)試飛

理(li)想(xiang)的(de)(de)(de)設計理(li)念離不(bu)開實際操作(zuo)的(de)(de)(de)檢驗。在(zai)將改造(zao)完(wan)成的(de)(de)(de)無人機(ji)(ji)(ji)進行試(shi)飛過(guo)程中，各組隊(dui)員(yuan)經歷(li)了一個個驚險(xian)而又刺(ci)激的(de)(de)(de)挑戰。“一次在(zai)學校池(chi)塘(tang)邊(bian)試(shi)飛無人機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)時候，無人機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)聲音驚到了在(zai)池(chi)塘(tang)里抓魚的(de)(de)(de)水鳥，水鳥的(de)(de)(de)翅膀打在(zai)了無人機(ji)(ji)(ji)上。就在(zai)我以為(wei)要損失掉這臺無人機(ji)(ji)(ji)時，我們的(de)(de)(de)隊(dui)員(yuan)沉著應對，堅持不(bu)懈地把無人機(ji)(ji)(ji)迫降在(zai)池(chi)塘(tang)里的(de)(de)(de)石頭(tou)上。”說起這段小意(yi)外，國際部科創指導老師延莉對孩子們的(de)(de)(de)表現(xian)充滿了自豪。

試飛現場選手(shou)正在調(diao)試無人機

此次科(ke)創(chuang)大賽(sai)是(shi)對(dui)孩子們(men)的(de)(de)科(ke)創(chuang)理念、動手能(neng)力、實踐能(neng)力的(de)(de)一(yi)個絕(jue)佳鍛煉機(ji)會，讓(rang)科(ke)創(chuang)精(jing)神和(he)鉆(zhan)研能(neng)力從(cong)小注入他們(men)的(de)(de)思維里(li)、行動中。與(yu)(yu)此同時(shi)，保護(hu)動物(wu)的(de)(de)人文情懷讓(rang)孩子們(men)以(yi)未(wei)來(lai)主人的(de)(de)身份參與(yu)(yu)到保護(hu)地(di)球、保護(hu)動物(wu)的(de)(de)行動中，而(er)與(yu)(yu)世(shi)界(jie)各(ge)地(di)的(de)(de)科(ke)創(chuang)少年們(men)同臺競技，與(yu)(yu)世(shi)界(jie)頂尖科(ke)創(chuang)專家、知(zhi)名企業以(yi)及各(ge)國政要共聚一(yi)堂，又極大地(di)提高了眼界(jie)與(yu)(yu)高度，為培養未(wei)來(lai)的(de)(de)科(ke)創(chuang)精(jing)英與(yu)(yu)世(shi)界(jie)領袖做準備。

得知自(zi)(zi)己所(suo)在團隊成功(gong)入圍，即將奔赴(fu)倫敦與(yu)來(lai)自(zi)(zi)世界(jie)各國的(de)科(ke)創少年們一較高下，所(suo)有(you)的(de)隊員(yuan)們無不(bu)歡呼自(zi)(zi)豪，同(tong)時(shi)也充滿了(le)使命感(gan)與(yu)榮譽感(gan)。為(wei)了(le)將最好的(de)狀(zhuang)態呈現在賽場，大(da)家(jia)鉚足了(le)勁，更(geng)加認真更(geng)加努力地做著(zhu)最后的(de)準備工作，這一次，全世界(jie)都為(wei)來(lai)自(zi)(zi)上海(hai)的(de)科(ke)創力量點贊！

上海華東師范大學第二附屬中學簡介

華東師范大學第二(er)附屬中(zhong)(zhong)學創建于1958年，不(bu)僅擁有上海市唯一首批“全國(guo)十佳科技教(jiao)育(yu)創新學校”稱號(hao)，同時也(ye)是聯合國(guo)教(jiao)科文組織“亞(ya)洲教(jiao)育(yu)革新為(wei)發展服務(wu)計劃聯系中(zhong)(zhong)心”（APEID）成員(yuan)單位。

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實力蹍壓，國際科創青少年的無人機改造報告創意頻現！

如(ru)果給您(nin)一(yi)百英(ying)鎊用于改造(zao)一(yi)架無人機(ji)，讓其能(neng)投入(ru)到動(dong)物保護(hu)領域中，您(nin)會有怎樣的改造(zao)創意？BIEA（2019）國際青(qing)少年科創大(da)賽(sai)入(ru)圍決賽(sai)的18個(ge)國家地區共計(ji)45支隊伍(wu)，運(yun)用他們所掌握的STEM知識及對(dui)保護(hu)瀕危(wei)動(dong)物的人文情懷，發揮(hui)團隊精神(shen)將天馬行空的改造(zao)想法變成可被實踐的創意報告(gao)，最終在(zai)上百份報告(gao)中脫穎而出給大(da)賽(sai)評委(wei)留(liu)下深刻印象。

本屆大賽主題為“無人機大戰物種滅絕”，拯救瀕(bin)危動物是無人機改造的(de)初衷，這些(xie)動物可能處(chu)于(yu)高原、沙漠、海(hai)洋(yang)或平(ping)原，復(fu)雜的(de)飛行環(huan)境(jing)是改造工作(zuo)面臨的(de)重要挑戰。令人驚(jing)喜的(de)是，在入(ru)圍決(jue)賽的(de)45支(zhi)隊(dui)伍提交的(de)創意(yi)報告中，三個年齡(ling)組的(de)科(ke)創青少(shao)年們都敏(min)銳地(di)捕捉到問題(ti)的(de)關鍵點。

外形改造作為各隊伍關注的首要環節，青少年們不僅考慮到溫度、風沙等自然因素對機身的要求，還考慮到隱蔽性、便攜性等機身因素對執行任務的影響。9-11歲(sui)年(nian)齡組(zu)的(de)隊(dui)伍通過繪畫形(xing)式繪制了他們理想的(de)無(wu)人(ren)(ren)機(ji)樣式，11-14歲(sui)、15-17歲(sui)年(nian)齡組(zu)的(de)隊(dui)伍則借助CAD軟件及3D打印技術設計(ji)出他們心中(zhong)的(de)無(wu)人(ren)(ren)機(ji)。科創青少年(nian)們還(huan)通過反(fan)復的(de)比對、驗證(zheng)，在固定翼(yi)無(wu)人(ren)(ren)機(ji)，多旋翼(yi)無(wu)人(ren)(ren)機(ji)、單旋翼(yi)無(wu)人(ren)(ren)機(ji)等類型(xing)中(zhong)，挑選出能(neng)更(geng)好(hao)適應飛行環境的(de)機(ji)型(xing)進行改(gai)造。大家各憑能(neng)力運用所(suo)掌握的(de)STEM技能(neng)為夢想插上飛翔的(de)翅膀。

在這場看似非常酷的拯救行動背后，如何借助無人機跟蹤目標動物、記錄它們的生存狀態、幫助護林人員發現偷獵者，是對青少年們STEM技能的巨大挑戰。無(wu)人機的飛(fei)行高(gao)度(du)與噪音將決定(ding)其會否對動物造成驚嚇(xia)或(huo)被偷獵(lie)者發(fa)現從而被擊落。怎樣(yang)改造無(wu)人機令它(ta)飛(fei)得更(geng)高(gao)、產生的噪音更(geng)小(xiao)、獲(huo)取的影像(xiang)更(geng)多更(geng)全面更(geng)清晰是每支(zhi)隊伍都在考(kao)慮并(bing)致力解決的問題。

科創青少年們討論的第一個重點是無人機機身的選材問題。首(shou)先(xian)，機(ji)身(shen)(shen)材(cai)料(liao)要選用(yong)質量(liang)輕(qing)、強(qiang)度(du)高的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)，目的(de)(de)(de)(de)是(shi)提高飛(fei)行的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性與(yu)承載能(neng)(neng)力，同(tong)時降低能(neng)(neng)耗(hao)。其次(ci)，機(ji)身(shen)(shen)材(cai)料(liao)要有良好的(de)(de)(de)(de)外(wai)(wai)部(bu)環境適應性，比如對大氣濕度(du)、溫度(du)、光照、風速等外(wai)(wai)部(bu)條件(jian)急劇變(bian)化時的(de)(de)(de)(de)適應能(neng)(neng)力。鋁(lv)合金、鎂合金、EPP材(cai)料(liao)、EPO材(cai)料(liao)、ABS塑料(liao)、碳纖(xian)維復(fu)合材(cai)料(liao)等可(ke)用(yong)于制作機(ji)身(shen)(shen)的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)紛紛被納入(ru)科(ke)創青少(shao)年們的(de)(de)(de)(de)視野。經(jing)過反復(fu)論(lun)證(zheng)與(yu)實驗，碳纖(xian)維復(fu)合材(cai)料(liao)因(yin)其質量(liang)輕(qing)、強(qiang)度(du)高、穩定(ding)性高成為大多數隊伍的(de)(de)(de)(de)首(shou)選材(cai)料(liao)。

好的機身材料保證了無人機在不同環境條件下的正常作業并有助提高其飛行高度，但它并不能更好地解決無人機的噪音問題。機智的科創青少年們把解決問題的焦點集中在電機身上，因為低頻使用電機能有效降低噪音帶來的影響。非常多的隊伍(wu)在報(bao)告中論(lun)證了這一想法并給出選擇(ze)相應電(dian)機(ji)(ji)的理(li)由。英國(guo)有支隊伍(wu)從(cong)無人機(ji)(ji)結構及負載能(neng)力方面考慮，借助(zhu)空氣動(dong)力學知識減少電(dian)機(ji)(ji)壓力，在降低噪音的同時提(ti)高了無人機(ji)(ji)的機(ji)(ji)動(dong)性；中國(guo)有支隊伍(wu)通過計算每臺無人機(ji)(ji)可承(cheng)受的發(fa)動(dong)機(ji)(ji)重量并結合KV值(zhi)等數據挑選了理(li)想的電(dian)機(ji)(ji)模型；斯里蘭(lan)卡的一支隊伍(wu)則(ze)發(fa)現采用(yong)無刷(shua)電(dian)機(ji)(ji)能(neng)更好地減少噪音。

在有效解決了無人機的機身選材及噪音問題后，如何實現動物追蹤、發現偷獵者、完成拯救任務成為所有參賽隊伍的終極挑戰！科創青少年們在無人機控制、攝像機跟蹤拍攝、數據處理上苦心鉆研，每支隊伍都提出了自己的獨到創意。

北愛爾蘭一(yi)支隊伍(wu)(wu)深入(ru)研究相機(ji)(ji)(ji)與無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)身(shen)絞盤(pan)的(de)(de)(de)連接和防(fang)水措施，以令其能更靠近水面；中(zhong)國(guo)一(yi)支隊伍(wu)(wu)則考慮用(yong)星(xing)光級超低(di)照度傳感器攝(she)像(xiang)頭(tou)來提(ti)高無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)夜間拍攝(she)的(de)(de)(de)圖像(xiang)質量(liang)；墨西哥有(you)(you)(you)隊伍(wu)(wu)決定用(yong)紅外攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)(ji)和遠程相機(ji)(ji)(ji)來識(shi)別對象并驗證動作的(de)(de)(de)準確性；加(jia)拿(na)大有(you)(you)(you)隊伍(wu)(wu)采(cai)用(yong)熱成像(xiang)相機(ji)(ji)(ji)來收集動物(wu)數據。至于通過不同攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)(ji)采(cai)集到的(de)(de)(de)動物(wu)數據應(ying)該如(ru)何解(jie)讀(du)，科(ke)創(chuang)青(qing)少(shao)年們(men)更是各顯其能。或運用(yong)Python編程實(shi)現(xian)(xian)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)控(kong)制、或使用(yong)arduino模組實(shi)現(xian)(xian)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)視覺算法(fa)(fa)、或加(jia)入(ru)AI算法(fa)(fa)提(ti)高無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)自適應(ying)能力(li)及識(shi)別精度……科(ke)創(chuang)青(qing)少(shao)年們(men)將他們(men)所學(xue)到的(de)(de)(de)多門學(xue)科(ke)知(zhi)識(shi)進行融(rong)合、輸出，最終提(ti)交了一(yi)份(fen)份(fen)具有(you)(you)(you)自身(shen)團隊特色的(de)(de)(de)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)創(chuang)意改造(zao)報告。

STEM教育已然成為國際教育舞臺上最璀璨的明星，然而STEM并不單向青少年灌輸科創知識，更重要的還需要為他們提供輸出知識的實踐平臺。畢竟創新是一個高度復雜的系統工程，唯有學以致用，為科創青少年們提供多學科知識綜合運用的機會，讓青少年在日新月異的科技發展中創新思維，掌控科技并培養其心懷世界的人文態度，我們的樂見未來才得以到來！

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