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第 03 级 · 创新者

真实的问题，真实的影响。

创新者阶段是一间工作室：选定一个真实问题，将其界定清楚，以已掌握的技术做出可运行的方案，交付给真实用户，听取反馈。八个项目方向可供选择，也可自行拟定。

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创新者如何工作

支撑全过程的三大框架

创新是一套可以反复运用的流程。每个项目中，我们沿用三个成熟框架：源自斯坦福与 IDEO 的设计思维，以及 MIT 的 AI 应用方法论。

选定项目

八个可即刻启动的项目方向

每份课题供 2–4 名学生组队完成，周期 6–12 周。您可以选用、改编，或自带主题——这套框架适用于一切为真实人群解决真实问题的项目。

  1. AI + 移动应用

    祖孙沟通助手

    问题
    当祖辈的英语有限，孩子便难以与长辈展开真正的跨代对话。
    受益者
    多代同住的移民家庭。
    技术栈
    Python + Whisper（开源语音转文字）+ 免费版 LLM API + Streamlit 网页应用，或 MIT App Inventor 移动应用。
    可用 v1（6 周）
    手持手机即可使用：应用自动聆听、转写、单向翻译，并将译文朗读出来。
    进阶 v2（12 周）
    免手持的双向对话模式，预载“家庭词典”（人名、菜名、家族内部的笑话），使译文贴合家庭语境。
    现实参考
    Pixel 手机上的 Google 实时翻译是面向消费者的同类产品。暂未找到具体的学生先例。
    我想做这个

  2. 3D 打印 + 创新

    长者辅助握具库

    问题
    患有关节炎的长者在拧门把手、拿钥匙、开药瓶、拉拉链等日常动作中常感吃力。市售辅助器具价格偏高，且难以贴合每位长者的具体需求。
    受益者
    合作老年中心或养老社区的长者。
    技术栈
    Tinkercad 或 Fusion 360 + FDM 3D 打印机（PLA 耗材）。
    可用 v1（6 周）
    经上门测量后，为一位长者打印并装配 3 件握持辅助件。
    进阶 v2（12 周）
    在 Printables 或 Thingiverse 上发布 8–10 个设计方案及尺寸指南，供各老年中心自行打印。
    现实参考
    e-NABLE 是专为 3D 打印假手而建的志愿者网络（enablingthefuture.org）。模式相同，只是服务的身体部位不同。
    我想做这个

  3. 物联网 + 公共数据

    校园空气质量看板

    问题
    教室通风不良会推高患病率、影响认知表现，而学校管理层尚缺相关数据。
    受益者
    校内师生。
    技术栈
    树莓派或 ESP32 + SDS011 PM2.5 传感器 + SCD40 CO₂ 传感器 + Python + 免费版 Grafana Cloud 看板。
    可用 v1（6 周）
    一间教室安装一枚传感器，每分钟将 CO₂ 与 PM2.5 数据推送至公开看板。
    进阶 v2（12 周）
    全楼布设 5 个传感器；CO₂ 超过 1000 ppm 时自动触发邮件告警；另附一份呈交校长的书面报告。
    现实参考
    意大利公民科学项目“CO2 Monitor in Schools”（co2.mysen.org）；CMU CREATE Lab Speck 项目（cmucreatelab.org）。
    我想做这个

  4. AI + 公民科学

    后院鸟类 AI 计数器

    问题
    康奈尔大学的 eBird 项目需要更广泛的数据来源，而本地孩子极少能提供达到科研标准的观测记录。
    受益者
    公民科学项目（康奈尔鸟类学实验室）与团队所在社区。
    技术栈
    树莓派 + USB 麦克风 + BirdNET-Pi（开源）+ 每日自动提交计数记录的 Python 脚本。
    可用 v1（6 周）
    在一位学生家后院运行 BirdNET-Pi，连续两周记录检测数据。
    进阶 v2（12 周）
    在三种不同生境（自家院子、公园、学校操场）各设一个节点，配以对比看板，并向 eBird 提交数据。
    现实参考
    BirdNET-Pi 本身；康奈尔鸟类学实验室的 BirdNET 模型（birdnet.cornell.edu）已被成千上万名爱好者使用。
    我想做这个

  5. AI + 公共信息

    社区活动摘要

    问题
    本地学校、图书馆及市政的活动信息散见于 5 个网站与一个 Facebook 页面，忙碌的家长极易错过。
    受益者
    学区内的家庭。
    技术栈
    Python 爬虫（BeautifulSoup）+ 免费版 LLM API + 免费版 Mailchimp 每周邮件，或 GitHub Pages 上的静态站点。
    可用 v1（6 周）
    手动触发的每周摘要，汇总 3 个来源的活动信息，推送至 10 个测试家庭。
    进阶 v2（12 周）
    每周日晚自动运行，覆盖 8+ 个来源，设有“只看适合儿童的活动”筛选器，开放自愿订阅。
    现实参考
    Code for America 各分会曾搭建类似的公共信息聚合平台（brigade.codeforamerica.org），但目前尚未检索到面向青少年的同类先例。
    我想做这个

  6. 无障碍 + AI

    美术教室色盲助手

    问题
    约 8% 的男孩存在色盲。美术课、科学示意图与图表，均以正常色觉为默认前提。
    受益者
    校内色盲学生。
    技术栈
    MIT App Inventor 移动应用 + 手机摄像头 + 开源颜色命名库或小型 TensorFlow Lite 模型。
    可用 v1（6 周）
    一款“镜头对准物体”的应用，语音报出主色名称。
    进阶 v2（12 周）
    新增“模拟色盲同学所见”模式，供教师使用；另设图表重着色工具，将课件转换为色盲友好配色。
    现实参考
    Color Blind Pal（iOS 应用）；Microsoft Seeing AI（microsoft.com/en-us/ai/seeing-ai）。
    我想做这个

  7. AI + 教育

    六年级数学同伴辅导 AI

    问题
    该校低年级学生在分数与预备代数上感到吃力，教师却抽不出 1 对 1 辅导的时间。
    受益者
    同一所学校的六年级学生。
    技术栈
    免费版 LLM API + Streamlit 网页应用 + 装载学校真实课程的自定义系统提示词 + 护栏（只给提示，绝不给最终答案）。
    可用 v1（6 周）
    一款以苏格拉底式提问引导学生学完一章的网页应用，经 5 名六年级学生试用。
    进阶 v2（12 周）
    贯穿整个学期，记录学生最常遇到困难的概念，每周为数学教师生成一份报告。
    现实参考
    Khanmigo（khanmigo.ai）正是这一思路的成熟产品。
    我想做这个

  8. AI + 3D 打印 + 公益

    长者应急包顾问

    问题
    独居长者往往缺少更新及时的应急包，也不清楚自己缺了哪些物品。
    受益者
    合作老年中心的长者。
    技术栈
    MIT App Inventor 应用或打印版清单 + 一个由 LLM 驱动的小型网页表单（依据用药、行动能力与宠物情况定制清单）+ 3D 打印的带标签收纳盒隔板。
    可用 v1（6 周）
    访谈 5 位长者，逐一拟定个性化应急包清单，最终交付印刷活页手册。
    进阶 v2（12 周）
    自助网页工具，搭配“应急包检查”提醒系统，每 6 个月向家属发送一条短信。
    现实参考
    目前尚无确切先例。红十字会与 FEMA 均发布通用清单，但由青少年团队做个性化定制，目前看来尚属首创。
    我想做这个

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这八个方向只是起点。若您的团队发现了一个值得解决、却未列入清单的问题，欢迎提交提案，我们将协助厘清项目范围。

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