Nat'l Engineers' Week展示未来城市竞赛

“我们发明了一种城市苏丹难民说,贝克斯利中学团队贝克斯利俄亥俄州的学校最终赢得了去年的地区性和全国性比赛包括今年再次比赛,“我们的家庭是设计为安全的避风港,因为我们相信那里的人们需要感到安全高于一切。”

1月16日，2010年俄亥俄州地区未来城市竞赛(FCC)在俄亥俄州哥伦布市的科学与工业中心COSI举行。美国国家工程师周基金会(National Engineers' Week Foundation)成立于15年前，是美国最大的针对中学生的工程教育项目。据美国联邦通信委员会(FCC)称，该竞赛培养工程技能，如:团队合作、沟通和解决问题的技能;提供学生、教师和工程师导师之间的交互;向社会各界介绍工程专业的多学科知识;和启发学生探索未来的概念和职业在工程。美国电力公司的结构工程师奥利维亚·米勒(Olivia Miller)说:“这些孩子为可持续生活提供的创新解决方案让我大吃一惊。”她自愿担任“最佳能源使用奖”的特别奖评委。(See the list of special awards judging categories and Ohio regional winners.)

分配

每个学生领导的团队，由三名七年级和八年级学生、一名教师和一名设计专业人员组成，通过电子艺界(Electronic Arts)提供的《模拟城市4》(SimCity 4)豪华软件设计他们城市的数字模型，开始了这个过程。然后，该团队用回收材料建造了他们城市的物理模型，总成本不超过100美元。最后，学生们写了两篇研究论文:一篇描述了他们的设计，另一篇描述了他们城市的主要特征。

“这是整齐地看到他们的思维框框”

这是很难错过的信心的光环，从这些复杂的中学发出的参与者，因为他们轮流展示他们的创新和可持续建筑，能源和基础设施的概念，业内专业人士组成的团队。这种类型的竞争是一个重要的教育工具，因为我们依赖下一代工程师的辉煌。他们越早接触到他们未来的挑战，更好。

“我真的很喜欢听到参与者提出的创新想法。今年，有一组人使用了空气动力学的购物车，他们可以跟着你回家，这样你就可以卸下杂货，然后自己回到商店。购物车使用高效燃料或某种可再生能源，其功能是促进人们步行或骑自行车去商店，而不是使用a机动车只是这样他们就可以运送他们的杂货。它的整洁，看到他们的思维框框，说：”芭芭拉·乔丹，PE，SI，组长，交通和道路工程师俄亥俄州哥伦布市的Woolpert。

竞争教育与设计主题

许多项目决策都是从自然灾害中吸取的教训，比如2005年卡特里娜飓风期间新奥尔良的洪水，以及最近发生的更严重的破坏海地地震。学生们被要求牢记低成本的技术和基础设施，这样他们就可以把他们的项目想象成为那些经济困难和/或无家可归的人提供解决方案的来源。

为了解决如此重要和严重的设计问题，比赛鼓励全班同学进行有意义的合作。最后，三名学生中的一组被选中前往俄亥俄州地区比赛的官方裁判日。在与几个学生小组的交谈中，这个主题在许多学生小组中都得到了证实。

“我们今天在这里展示我们的城市，但你在这里看到的是我们整个班级的努力成果，”

——来自俄亥俄州代顿市的史密斯中学代表队。

那天早上，华丽而迷人的实体模型吸引了大量的注意力。总之，它们都是处于最佳状态的创造力和边缘的独创性，充满了装饰性的色彩和闪闪发光的“垃圾”。毕竟,the models were to be comprised of cheaply harvested recycled materials; often classroom parents donated the items used. Judges made comments such as: "I love seeing the Christmas tree ornaments;" "Wow, that looks cool;" and, their curiosity piqued, "What is that?" Most would agree that for the adults walking through the exhibits, being able to see firsthand these creative, innovative, and colorful projects, and meeting the well-composed young scholars who presented them, was like a breath of fresh air. "We leave the FCC each year inspired by these kids. I am so proud of them," says Miller.

评委做出自己的选择

在几乎一整天的时间里，学生们都遵守着严格的评判时间表。每队在一组裁判面前定时展示他们的城市，并回答与他们的设计相关的裁判问题。他们还在主展厅与特别奖评委们聊天，回答他们提出的问题。所有的评委都是根据他们的专业或学生生涯精心挑选的。今年的五位特别嘉宾是俄亥俄州立大学工程专业的学生，他们在中学时就是FCC的一员。最后，一支队伍获胜，并计划在华盛顿特区进行全国比赛“去年是第一次有一个地区连续两年赢得全国比赛。我们希望今年能连续三年打破这一纪录，”Lisa M. Huelskamp博士说，她是全国工程师周未来俄亥俄地区城市协调员。

很显然，每个团队的方式有点不同重点的能源解决竞争的设计问题。尽管不是每个球队都能赢得冠军，很明显，所有的学生参与已成为着迷与他们就已经发现了新的技术。一些值得注意的想法（无论是因为他们是学者，激进的，或者甚至有点疯狂！）如下：

• 拍摄垃圾从地球到木星的火箭，希望它的绝大部分都能在旅途中木星的大气层燃烧起来;
• 制作聚合物电解质膜(PEM)燃料电池，为城市的“移动部分”提供动力，学生们实际上构建了一个真正的燃料电池，通过电解分离氢和氧元素;
• 利用分解垃圾产生的气体来帮助旋转风力涡轮机地上;
• 建造完全在水下或几乎完全在地下的城市;
• 设计磁悬浮运输系统;
• 设想用传送机把人和物品传送到城市的各个地方;
• 安装从波浪中获取能量的波浪涡轮机;
• 构思各种类型的太阳能集热器，包括带有颜料和织物的集热器以及各种反射器的集热器;和
• 利用来自行人和车辆的压力，对可能的路灯产生能量的路面压缩应力。

成功的丰富的措施

如何衡量未来城市竞争为全国中学生提供的学习的广度和深度?Questline的工程总监马克·法雷尔(Mark Farrell)是这次活动的主要组织者之一，15年来他一直是一名忠实的志愿者。今天我们有五位评委他们都是FCC的成员当他们还在中学的时候。他们现在都是俄亥俄州立大学工程学院的学生。”

因此，对未来城市竞争的衡量是成功的。“FCC在我选择工程专业的原因上确实发挥了重要作用。作为一名初中生，FCC让我看到了一个应用数学和科学的世界，这给了我一个年轻时的职业目标视角。我很高兴能成为俄亥俄州立大学的一名工科学生，”杰森•埃泽尔(Jason Ezzell)说。他是一名返校学生，中学时曾参加FCC，现在是俄亥俄州立大学(Ohio State University)的工科学生。指导孩子们的老师和专业人士也看到了许多好处，并在每年的活动中表现出真正的兴奋。

“我们在美国需要更多的工程师。每年，中国和印度培养20 -30万名工程师，而我们在国内只生产4万名左右。”

Michealangelo Pedicini，工程导师的圣母无原罪学院从俄亥俄州辛辛那提说。

除了教育成功的可衡量因素之外，不管一个特定的群体是否是“赢家”，每个孩子都可以自信地告诉评委他们从设计、建造、写作和公开演讲的整个过程中学到了什么。不仅如此，我们还能看出他们在整个过程中都玩得很开心。“我真的很喜欢看到孩子们打扮成他们未来城市的样子。一组人戴着脚蹼和通气管面具，建造了一座水下城市。另一个人穿着防护服，戴着实验室安全护目镜，他设计了一个地下城市，因为地球表面正在被一次危险的爆炸摧毁。看到孩子们进入创造性思维是很有趣的，”乔丹说。

作为“最动人的部分”的评委，我注意到每个小组的每个学生都能以一种精心设计的优雅方式回答我的问题。他们在那个星期六上午所提供的丰富的知识和研究给我留下了相当深刻的印象。难怪“未来城市”大赛会有教师和设计专业人士提前一年回来做志愿者。希望这次竞争能让我们离从不必要的损耗中节约自然资源更近一步。毕竟,“这些学生就是未来。他们致力于解决我们预计的能源需求是有意义的，因为他们将生活在一个以替代能源为主导的新时代。”米勒说。

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