宁乡市碧桂园学校斩获全国二等奖

未来之城®是一项享誉全球的 STEAM 教育项目，距今已有 30 年历史，自2014 年落地中国以来，已发展成为一项有着广泛影响力的青少年创新教育活动。全国 28 个省市的 300 多所学校正在开展相关课程和活动，每年上万名青少年学子参与并受益。

在未来之城®中，学生团队通过项目式（PBL）学习方式，综合运用科学、艺术、技术、工程、数学等相关学科知识，设计 100 年后的城市并解决人类可持续发展中所面临的问题。

未来之城®每年都以联合国 17 个可持续发展目标等全人类共同关心的议题为中心，发布全球年度任务主题。历年主题包括气候变化挑战、老年友好城市、水资源保护、无废城市建设等。未来工程师们发现问题、调查研究、发挥创意，提出解决方案并用模型和演讲向公众呈现。在解决真实问题的过程中，达到提升青少年创新能力、问题解决能力和团队协作能力等 21 世纪核心素养的教育目的。

2024 年度未来之城®冬季展评的挑战主题是“设计一座100年后的海上漂浮城市，其中包括至少两个具体创新设计点的运行实例，能够说明漂浮城市将如何保障居民的健康与安全生活。”

海上漂浮城市需要提供陆地城市所具备的一切功能。此外，它还需要考虑一些额外的因素。回答这些问题将有助于你设计一个具有创新性和未来感的漂浮城市。

1.为什么要建造漂浮城市?它解决了什么问题?

2.你会将漂浮城市建在哪里?在决定选址时，你需要考虑什么?

3.当地气候对漂浮城市有什么影响?它会如何影响城市的设计和选址?

4.建造和维护漂浮城市存在哪些风险?

5.极端天气及地质灾害会对漂浮城市产生什么影响?

6.你的漂浮城市是一个独立的城市还是现有城市的延伸?

7.你的漂浮城市与大陆相连吗?为什么或为什么不?

8.你的漂浮城市的形状和大小是怎样的?哪些形状最能抵御海浪和风暴?它是可扩展的还是可收缩的?

9.你的城市是模块化的吗，有可移动或扩展的部分吗?它们是如何连接在一起的?你的漂浮城市如何适应人口增加、新的产业需求或农业扩展等方面的。

10.建造和维护漂浮城市的成本是多少?你的城市将如何支付这笔费用?

11.你的漂浮城市是否稳定?它会像船一样随着波浪摇摆，还是像陆地上一样稳定?

你可以在设计中加入哪些元素来减轻海浪的影响?

12.漂浮城市对环境有什么影响?有哪些积极的影响可以利用?如何减轻漂浮城市的负面影响?

13.漂浮城市对海洋生态系统会产生什么影响?

“逐浪”城是我国南方沿海城市基于陆地人口压力，海平面上升等问题打造的海洋漂浮城市。居住人口通常处在2~3万。随人口规模的增加，逐浪城可以进行模块化地扩建海上城市规模。

我们第一步：定义问题。共确定设计“海洋漂浮城市”的三点必要需求和七点所遇难点以及上述所提到的一十三个关注点。

第二步资料查阅。通过知网与AI搜索技术，对问题与方案进行进一步细化，并生成可视化方案便于后期模型的制作。

我们查阅的【参考文献】

【1】：《海洋工程中浮动平台的设计与应用》

  李晓东   期刊：《海洋工程》2021

【2】:《基于高分子聚乙烯（HDPE）的浮动平台模块化设计》

 王建民    期刊：《材料科学与工程》2020

【3】：《浮动平台锚固系统在海洋环境中的长期稳定性研究》

张伟     期刊：《海洋工程装备与技术》2021

【4】：《浮动平台锚固系统在海洋环境中的长期稳定性研究》

陈晓东   期刊：《海洋地质与第四纪地质》2021

【5】：《海水直接电解制氢技术的中试与产业化应用》

张伟     期刊：《海洋工程》2021

【6】：《太阳能光伏发电系统在海岛的应用研究》

高从堦   期刊：《中国工程科学》2023

【7】：《海水淡化技术及其应用进展》

刘泰生，周子健   期刊：《化工学报》2022

【8】：《基于物联网的智慧农业系统设计与实现》

张伟     期刊：《农业工程学报》

【9】：2021《物联网技术及其应用》

王志良   期刊：《计算机科学》2019

第三步：采购制作各种物料，制作模型。制作模型的过程中因为涉及到氢能源等能源的使用，我们进一步进行了漂浮性测试和氢气爆炸等实验。

第四步：走访师大化工院，询问教授城市设计过程中的难点问题。

第五步：重新修缮模型与完善理论。

11.21  牛歆羽

今天上午我们进行了组内的第二次头脑风暴。

对于我们如何使这个城市漂浮起来的问题以及对于这一个城市的定义再一次做了讨论。关于龚芷慧提出的城市产生的废料的处理问题以及我们城市的交通问题。对于城市的废料处理我提出的观点是利用生物质能通过燃烧，发酵，气化，生物化学反应的方式消耗废料剩下的产物作为肥料使用。

而戴浩文提出的观点是直接燃烧废料发电并使用恒定高温过滤有害气体，产物也可以作为肥料使用。两种方式基本一致可以实现废物利用并获得更多的能源储备简直是一箭双雕，一石二鸟，一举两得。

快要下班的时候，我们聚在一起讨论下午外出去找教授请教想要提的问题。因为我们的教授是专门研究氢储领域的，所以我们一共提了八个问题。其中七个是关于氢能源的利用与储存、运输以及由氢气到氨气的转换。

下午的时候我们与小学部的几个人兵分两路坐车去湖师大找化学领域的教授提问。我们在湖师大的化学楼门口合影，然后拿上我们买的礼品进入化学楼，来到电化学实验室。迎接我们的是老黄的老师，一位“聪明绝顶”的老教授，长相十分和蔼，与老黄的气场不太搭配。另一位杨教授为我们解答了这些问题，并且提出了关于我们如何解决城市漂浮问题的解决方法。还是用气囊比较保险，并且可以使用含铌、钒，钽的合金材料来作为我们城市的防腐蚀材料，镀在城市及两侧与海水接触的地方，这相当于我们之前在模块下方与两侧贴上锡箔纸的想法，歪打正着了，和老黄对上眼神以后当时一整个人兴奋的不行。

在晚一些的时候，老教授带着我们做了一个荧光粉的实验。通过混合几种试剂是一种淡黄色的粉末，在光照后产生蓝色，绿色或红色的光。

我和戴浩文一组，在称量药品的过程中，我的手稳如老狗，药品克数完美的卡在了老师要求的克数，因此被副组长誉为“卡点战神”。在后面的加热搅拌过程中黄色透明的溶液一直没有出现我们想要的颗粒状物质，一直是澄清的液体，在实验最后几分钟终于出现了颗粒，我们也成为了一整个实验中最成功的一组，然而因为时间不多了，无法做出成品，虽然有点遗憾，但是能进实验室还是挺爽的。