11月3日，由共青团中央、中国科协、教育部等部门主办的第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛全国终审决赛在南京大学举行。我校学子荣获国家一等奖1项，二等奖3项，三等奖5项，获奖数量再创新高。

获奖作品展示

“揭榜挂帅”擂台赛一等奖作品

液态防线：电解铝槽漏炉智能监测矩阵

推报学院：电力电气工程学院

指导老师：张伟民、王宁、霍妞

参赛成员：吴秋生、王红江、谭浩、曹家乐、吴梦绮、李正恒、赵均涛、刘子风、谢东鑫、刘凯

该项目创新采用“智能车红外测温+热电偶定点实时辅助测温”双重模式，结合无线通信技术lora将数据上传至上位机，构建电解铝槽漏炉远程监控系统，实现全方位、高精度、全天候监测。针对电解铝槽结构复杂，关键点位温差大的特点，智能车搭载高精度红外传感器，以非接触式对点测温突破人工局限。小车配备二维码导航，通过扫描预设标签自动巡航，既能短时间巡检所有电解槽，也可依上位机指令复测异常槽体，灵活性高。智能车无线充电模块可在低电量时自动导航至充电基站补能，实现长效监测。此外，小车搭载高清摄像头与声光报警装置，可实时拍摄槽体外观，温度异常时触发报警并上传信息，实现“测温+监控+预警”一体化。K型热电偶作为辅助测温手段，在高温范围内线性度好、抗腐蚀，适配电解槽内衬等高温恶劣环境，弥补红外测温短板。双重模式实现“面覆盖+点精准”互补，全面捕捉全域温度。

项目聚焦电解铝槽漏炉这一行业痛点难题，利用智能巡检小车结合热电偶测温打造智能化监测系统，为电解铝行业的安全生产装上“智慧眼睛”，助力行业智能化升级。

“揭榜挂帅”擂台赛二等奖作品

改性纳米草酸钙对石质文物防风化加固研究

推报学院：智能建造与土木工程学院

指导老师：闫永艳、魏芊惠

参赛成员：刘世朝、冯婷婷、史恽豪、孙林、孙铎、刘永亮

本项目聚焦砂岩质文物易风化、难保护的难题，研发出一种新型砂岩质文物防风化保护材料——改性纳米草酸钙。通过纳米草酸钙合成、表面改性、浆体配制三步完成制备；研究表明改性纳米草酸钙对砂岩的弹性波速、力学强度、耐候性等均得到有效提升。本项目以绿色、高效、低成本等显著优势，为石质文物保护工作开辟了全新思路。项目团队长期专注于石质文物防风化领域的研究，致力于守护珍贵的文化遗产。团队多次前往龙门石窟、万佛寺等地开展实地考察调研，与龙门石窟研究院等多家文物保护单位建立了紧密的合作关系，深入开展学术研究合作，为石质文物提供了高效、环保的保护方案。

“揭榜挂帅”擂台赛二等奖作品

智能化电解铝槽漏炉安全监测系统

推报学院：电子信息学院

指导老师：任亚飞、姚雷博

参赛成员：王森豪、孙连强、杨浩楠、梅延飞、熊富城、云智慧、郭恒睿、吴雨辰、邵林航、何建文

为攻克电解铝槽低成本高效智能测温及漏炉监测难题，项目团队结合企业生产实际，从硬件、传输、研判三方面突破：构建“固定监测（多通道热电阻模块+分布式光纤）+移动巡检（定制化巡检小车）+可视化成像（红外热感成像仪）”的多维度传感器网络，搭建“分层传输、双重备份”的4G无线传输体系，研发具备多级阈值报警与自我学习能力的智能数据分析预警系统，同时采用PT100铂电阻传感器与感温光纤组成的传感器网络，最终实现漏炉风险预警准确率超95%，为电解铝生产安全提供强力技术支撑。

项目聚焦电解铝槽漏炉这一行业痛点难题，硬件布局、数据传输、智能研判三大关键技术维度精准攻坚，最终实现技术突破，为智能化漏炉监测筑牢核心支撑，有力保障电解铝生产安全。

“揭榜挂帅”擂台赛二等奖作品

海天博弈先锋——无人集群动态封控决策的探索者

推报学院：电力电气工程学院

指导老师：李飞、周少波、武超

参赛成员：郑凯泽、陈菁菁、袁杰、苏孝然、刘安景、崔炳烨、左翰文、李晓佳、贾静怡、李婧晗

本项目聚焦于复杂海域环境下无人集群协同封控的决策难题，提出了一套集协同探测、轨迹预测与动态决策于一体的智能博弈系统。系统采用“改进A*与动态窗口法（DWA）融合”的航路规划策略，实现全局路径最优与局部动态避障；通过扩展卡尔曼滤波（EKF）与运动学模型，对黑方目标进行高精度轨迹预测；基于贪心算法的任务分配机制，实现快速响应与资源高效调度；创新提出“动态预测、梯次猎杀”锁敌策略，确保在探测优势下实施单向透明打击。经仿真验证，系统在多种对抗场景下均展现出优异的拦截效能、协同效率与鲁棒性。该技术为海上缉私、区域安防等军民领域提供了具备良好应用前景的创新解决方案。

主体赛三等奖作品

银发归乡助振兴：农村候鸟式老年人返乡兼业的“还巢”路径探索

推报学院：马克思主义学院

指导老师：邓辰辉、徐旖旎、范会勋

参赛成员：于子珊、郑雅文、谢煜欣、谢淑雅、刘亚楠、刘菲艳、杨鹤毓、王思雨

本研究以进城兼业的农村候鸟式老年人为研究对象，通过问卷和访谈等实地调查方式了解兼业老年人的工作生活状况与返乡意愿，收集分析量性、质性数据资料，发现其返乡兼业存在多重困境；通过借鉴河南、辽宁等地成功做法，为破解返乡兼业阻碍因素、促进老年人在乡村充分就业提供案例支撑，提出“政策引领，一体两翼”的对策建议。期待通过本研究的调查和发现，打通候鸟式老年人群体返乡兼业路径，为乡村全面振兴贡献银发力量。

“人工智能+”专项赛三等奖作品

“铈智功倍”——基于人工智能先进靶向癌症药物递送智能体构建

推报学院：生命科学与健康工程学院

指导老师：苗亚磊、杨瑞先、卫莉莉

参赛成员：韩卓伦、范克峰、范克峰 李心怡 彭义钊 张帅鹏 杨博涵 韩玉茹 李豫凡 王政凯 王正豪

本项目以“AI+稀土铈基材料”为核心，深度融合材料研发、人工智能与抗肿瘤医疗，构建了新一代智能化药物递送系统。依托三年技术积累、百次实验求证与千组数据分析，项目打造四大核心技术：AI智能体的构建，通过多模态特征融合技术实现多靶点分子生成、多目标平衡与多尺度仿真；强化学习算法驱动智能给药方案筛选，可视化模拟药物扩散规律，实现个性化精准给药；“纳米快递盒”载体以铈为核心原料，通过竞争配位创新构建，使药物封装效率达94%；具备pH/GSH/H₂O₂三重响应性，既保证结构稳定又能精准释药，还降低原料成本约40%。作为“人工智能+医疗”的创新实践，项目以稀土材料为基、AI技术为翼，用精准智能的递送方案守护生命健康，助力“健康中国”建设。

“揭榜挂帅”擂台赛三等奖作品

疏影固沙：砂岩石窟寺生态防护研发计划

推报学院：能源与化工学院

指导老师：张拦、樊伊人、石亚伟

参赛成员：刘含月、白艳璐、高鸿岩、李梦龙、王亚博

本项目聚焦砂岩质石窟寺风化难题，响应“双碳”与文化遗产保护需求，研发出绿色低碳的新型纳米二氧化硅防风化复合材料。核心实现三大创新：首创“成分同源”理念保障文物兼容、降低二次破坏风险；通过独创G502B技术破解疏水与透气兼顾难题，岩石接触角达130°且保留“呼吸”功能；构建从分子设计到实地应用的完整绿色技术链。项目已形成稳定产品与施工方案，完成发明专利布局，可广泛应用于石窟寺、古建筑等不可移动文物预防性保护，为砂岩类文物保护提供新技术，是科技赋能绿色文保的重要实践。

“揭榜挂帅”擂台赛三等奖作品

南水北调水力调度大模型框架研究

推报学院：人工智能学院/未来技术学院

指导老师：郑玉丽、聂雅琳、景太龙

参赛成员：周永弸、陈章庵、王雅各、李凯鑫、智淑涵

本项目以破解南水北调工程调度难题为核心目标，以 “数据驱动 + 物理约束” 为双引擎，构建了一套适配跨流域调水场景的水力调度大模型框架；该项目将多模态数据融合、大语言模型领域微调、检索增强生成（RAG）与水力学物理机理深度耦合，突破传统调度模型 “系统概化过度、不确定性应对不足、多目标协同薄弱” 的瓶颈，通过 Python 爬虫技术与多源数据预处理，构建涵盖基础工程知识、动态运行监测、调度决策逻辑、多模态融合的四类专属微调数据集，以 Llama 3.1-8B-Instant 为基座模型，结合 LoRA 低秩自适应技术注入水力专业知识，同时引入 GNN 物理约束耦合与滚动同化自校正机制，实现 “监测数据－知识图谱－调度方案” 的闭环生成；研发的模块化运行系统包含突发事件仿真、能耗计算、多节点决策、双目标优化等核心模块，可精准模拟强降雨、泵站故障等复杂场景，在保障供水安全的同时降低梯级泵站能耗，为南水北调工程从 “经验调度” 向 “数据驱动” 转型提供技术支撑，可进一步推广至引江济淮、粤港澳大湾区水资源配置等重大水利工程，助力国家水网智慧化建设与新质生产力发展。

“揭榜挂帅”擂台赛三等奖作品

基于动态分区与协同决策的无人机艇水面目标搜索算法

推报学院：电力电气工程学院

指导老师：李飞、王淑珍、周少波

参赛成员：杨丹枫、李亚倩、温曙恒、李之楊、李宁、苏新天、郭星、袁杰、陈菁菁、罗永恒

研究聚焦无人机艇协同搜索陌生区域水面目标算法，核心是构建 “空-海”一体化异构无人系统。系统包含 2 架无人机与 4 艘无人艇，无人机负责高空广域探测，无人艇承担水面近距离追踪处置，通过协同感知、任务分配、路径规划等关键技术提升作业效率。

模型设计考虑环境影响因素，如障碍物动态刷新、风场与水流随机变动，建立了无人机、无人艇及目标的运动学模型，制定协同策略，采用扩展卡尔曼滤波预测目标轨迹、TangentBug 算法进行避障规划，并明确了环境、无人机、无人艇、目标及仿真等多类参数。技术路线采用分层架构（感知层、决策层、执行层），模块化设计核心功能模块，通过单模块开发、子系统集成、全系统集成三阶段开发，结合单元测试、集成测试、性能评估保障系统可靠性。

该成果不仅具备突出的技术创新性与工程实用性，更在推动海洋科技进步、保障海洋安全、促进海洋经济发展等方面具有深远战略价值，为后续无人系统技术的规模化应用与产业化发展奠定了坚实基础，对引领相关领域技术升级与产业变革具有重要示范引领作用。

近年来，我校坚持以赛促创、以赛促学，通过组织学科竞赛训练营，建立健全校、院两级大学生科学技术协会，开展“智者之声”“创响青春”等校园科创品牌活动，邀请各类大赛获奖团队分享经验等举措，助力创新创业项目“破茧成蝶”，全面提升双创育人质量。

“挑战杯”竞赛被誉为当代大学生科技创新的“奥林匹克”盛会。我校积极响应大赛号召，共有18个教学院部的500余件作品参赛，直接参赛师生4000余人。我校党委长期重视应用型人才培养，坚持依托“挑战杯”等学科竞赛，引导师生聚焦关键核心技术，以服务国家重大战略需求为导向，以解决实际问题为目标开展科研工作。下一步，学校将持续搭建青年师生科技创新和竞赛平台，推动科研成果转化与应用，助力人才培养质量提升，凝聚青年智慧，激发青年动能，为学校事业的高质量发展贡献青春力量。

一审：费艺柏；二审：李凌鹏；三审：袁博