“未来城市竞赛”在全国工程师周举行

“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成立于15年前，是美国最大的针对中学生的工程教育项目。提供学生、教师和工程师导师之间的互动;向社会通报工程专业的多学科;和激发学生探索未来的概念和工程生涯。“这些孩子为可持续生活提出的创新解决方案令我震惊，”美国电力公司结构工程师奥利维亚·米勒(Olivia Miller)说。她自愿担任“最佳能源利用”特别奖评委之一。(参见特殊奖项评奖类别和俄亥俄州地区获奖名单。)

赋值

每个学生领导的团队，包括3名七年级和八年级学生，一名教师和一名专业设计人员，通过电子艺界提供的《模拟城市4》豪华版软件来设计他们的城市模型。然后，该团队使用回收材料建造了他们城市的物理模型，成本总计不超过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，另一篇是关于他们城市的关键特征。

“看到他们跳出框框思考，真是太棒了”

当这些经验丰富的中学生轮流展示他们的创新和创新能力时，他们散发出的自信气氛是很难被忽视的可持续建筑，能源和基础设施概念的行业专业团队。这种类型的竞争是一种重要的教育工具，因为我们依赖于下一代工程师的才华。他们越早接触到未来的挑战就越好。

“我真的很喜欢听参与者提出的创新想法。今年，有一群人带着空气动力学购物车，可以跟着你回家，这样你就可以卸下你的杂货，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运行，它的功能是鼓励人们步行或骑自行车去商店，而不是使用机动车这样他们就能运送杂货了。看到他们跳出固有思维模式，真是太棒了。”俄亥俄州哥伦布市伍尔伯特的交通和道路工程师、体育、科学技术小组组长芭芭拉·乔丹说。

竞赛教育和设计主题

许多项目决策都是根据从自然灾害中吸取的教训做出的，例如2005年卡特里娜飓风造成的新奥尔良洪水，以及最近发生的更严重的破坏海地地震．学生们被要求记住低成本的技术和基础设施，这样他们就可以把他们的项目作为一个来源，为那些处于经济困境和/或错位的人们提供建筑解决方案。

为了解决这样一个重要而严肃的设计问题，比赛鼓励整个班级的学生进行有意义的合作。最后，一组三名学生被选中，前往俄亥俄州地区比赛的官方评审日。在与几组学生的交谈中，这一主题在许多学生群体中得到了证实。

“我们今天在这里展示我们的城市，但你在这里看到的实际上是我们整个班级的努力汇集，”

——来自俄亥俄州代顿市的史密斯中学队。

漂亮迷人的模特们在那天早上吸引了大量的注意力。总的来说，它们是最佳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，这些模型将由廉价回收的材料组成;教室里的家长通常会捐赠使用过的物品。评委们评论道:“我喜欢看圣诞树上的装饰品;”“哇，那看起来很酷;”他们的好奇心激起了他们的好奇心，“那是什么?”大多数人都会同意，对于那些在展览中漫步的成年人来说，能够亲眼看到这些有创意、创新和丰富多彩的项目，并见到展示这些项目的沉着冷静的年轻学者，就像呼吸了一股新鲜空气。“我们每年离开FCC都受到这些孩子的启发。我为他们感到骄傲，”米勒说。

法官做出选择

在几乎一整天的时间里，学生们都严格遵守评审时间表。每支队伍在一组评委面前对他们的城市做一个定时的介绍，并回答评委与他们的设计相关的问题。他们还在主展厅与特等奖评委交谈，并回答他们的问题。所有的评委都是根据他们的专业或学生生涯精心挑选的。今年的五名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。在一天结束的时候，一个团队赢了，并计划在华盛顿举行全国比赛“去年是第一次有一个地区连续两年获得全国比赛的冠军。我们希望今年能连续三年打破这个记录，”Lisa M. Huelskamp博士说，她是国家工程师周未来城市俄亥俄地区协调员。

很明显，每个团队在解决比赛的设计问题时所投入的精力略有不同。尽管不是每个团队都能赢得头衔，但很明显，所有参与其中的学生都被他们发现的新技术迷住了。其中一些值得注意的观点(无论是学术性的，激进的，甚至是有点疯狂的!)如下:

• 用火箭从地球向木星发射垃圾，希望大部分垃圾在飞行过程中在木星大气层中燃烧殆尽;
• 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，为此，学生们搭建了一个真正的燃料电池，通过电解分离氢和氧元素;
• 利用垃圾分解产生的气体来帮助旋转风力涡轮机地面;
• 建造一个完全在水下或几乎完全在地下的城市;
• 设计磁动力公交系统;
• 设想传送器将人员和物品运送到城市的各个地方;
• 安装波浪涡轮机从波浪中获取能量;
• 概念化了各种类型的太阳能集热器，包括带有油漆和织物以及各种反射器的集热器;和
• 利用行人和车辆的压力来压缩人行道上的压力，从而为路灯产生能量。

丰富的成功标准

如何衡量未来城市竞赛为全国中学生提供的学习的广度和深度呢?Questline的工程总监马克·法雷尔是这次活动的主要组织者，他已经做了15年的忠实志愿者，他说:“这是我们第一次看到我们努力的成果。今天我们有五位法官，他们都是FCC的成员在他们上中学的时候。他们现在都是俄亥俄州立大学工程学院的学生。”

因此，未来城市竞赛已经被成功衡量。“在我选择学习工程学的原因中，FCC确实发挥了重要作用。作为一名初中生，FCC让我看到了应用数学和科学的世界，给了我一个年轻人的职业目标视角。我很高兴能成为俄亥俄州立大学的一名工程学学生，”杰森·埃泽尔(Jason Ezzell)说，他是一名返校学生，在中学时就参加了FCC，现在是俄亥俄州立大学的一名工程学学生。指导孩子们的老师和专业人士也看到了许多好处，并表现出真正的兴奋作为参与者每年。

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

来自俄亥俄州辛辛那提的完美受孕学院的工程导师米开朗基罗·蒂尼说。

除了教育成功的可衡量因素之外，不管某一组是否为“赢家”，每个孩子都可以自信地告诉评委，他们在整个设计、建筑、写作和公开演讲的过程中学到了什么。不仅如此，我们还可以看出他们在整个过程中都很开心。“我真的很喜欢看到孩子们打扮起来，与他们的未来城市互补。一组建造了水下城市的人穿着脚蹼和呼吸管面罩。另一位因地球表面被一场危险的爆炸摧毁而设计了一座地下城市的人，穿着防护服，戴着实验室安全眼镜。看到孩子们进入创造性思维状态是很有趣的，”乔丹说。

作为“最佳动人部分”的评委，我注意到每个小组的每个学生都能以一种刻意的优雅回答我的问题。他们在那个周六上午带来的丰富的知识和研究给我留下了深刻的印象。难怪未来城市竞赛有教师和设计专业人士计划提前一年回来做志愿者。希望这场竞赛能让我们更接近于拯救自然资源，避免不必要的消耗。毕竟,“这些学生就是未来。对他们来说，为我们预计的能源需求寻找解决方案是有意义的，因为他们将生活在一个由替代能源主导的新时代。”米勒说。

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