![]()
一场台风“白海豚”席卷上海,在带来风雨考验的同时,也激发起静安学子的科创思考。台风预报怎样才能通俗易懂?地下车库如何抵御暴雨内涝?录音里的狂风杂音又该怎样去除?9月1日,静安区《开启未来城市、亮出青年担当》科技主题开学第一课如期开讲。
跳出传统课堂单向讲授的模式,本次活动将真实的城市风险挑战转化为探究课题。围绕台风衍生出的一系列现实难题,同学们立足生活观察,开展调研思考、动手实践,交出一批接地气、巧思满满的未来城市解决方案。“三位同学的研究,呈现出从认知规律、掌握方法到落地造物的完整创新链条。”静安少年的科创实践,令中国工程院院士凌文倍感欣喜,也让他看到青年一代蕴藏的创新潜能。
![]()
活动现场,副区长龙婉丽为凌文院士颁发静安区中小学科技教育智库专家聘书,下一步,静安将引入顶尖科研智力资源,为区域中小学科技教育提质赋能,夯实青少年科创人才的培育根基。
![]()
活动还回顾青少年科学实验卫星“静安梦想星”项目成果,发布《开启未来城市 亮出青年担当》倡议书,启动“静安未来城市探索者计划”,推动青少年的思考创意与城市现实治理同频共振。
![]()
![]()
生活即课题:一场台风催生三份科创答卷
今年暑假,多个台风过境上海,让黄语馨萌生探究台风预报的兴趣。她了解到台风数值预报依靠超级计算机运算推演路径,但各家机构输出结果不尽相同,纷繁的专业预报反而容易给普通市民带来困扰。为此,黄语馨尝试整合多家预报数据取平均,提炼出更简洁直观的台风“共识路径”。
同时她发现,单一路径图并不能满足普通居民避险需求,由此提出搭建台风综合信息平台,直观展示台风最强影响时段、96小时预报、降水情况等民生信息,把晦涩的专业气象数据,转化为市民看得懂、用得上的防灾预警服务。
台风暴雨之下,地下车库积水是小区防汛高频痛点。刘天翼观察到台风天保安冒雨蹚水、人工堆砌沙袋挡水的场景,既辛苦又存在滞后性,由此萌生研发智能防洪装置的想法。依托3D建模与3D打印技术,刘天翼自主搭建迷你地下车库模型,完成智能升降防洪挡板的全套设计。装置以电机齿条驱动挡板升降,双侧导轨加固防漏,搭配多点位水位传感器实时监测内外水位,实现积水风险自动识别、挡板自动起降,打造无人化、前置化的车库防汛方案。
在实践中,刘天翼也遇到了打印误差导致零件无法契合、水流压力造成结构断裂等问题,在反复调试和老师指导下,不断优化结构、调整打印参数,最终将脑海中的创意打磨为成型的科创实物,用工程思维破解台风暴雨下的城市内涝治理难题。
同样受台风影响,傅睿诚在台风天录制口语音频时,录音被台风风声严重干扰,人声被杂音掩盖。围绕如何把人声与台风风声分离开、还原清晰的口语录音,他开展探究。他将音频做可视化处理,对比声音特征,发现风声和人声的频率分布存在明显区别。
利用这一差异,他设置滤波处理,压制风声对应的杂音频段,最大限度保留人声,最终搭建可一键处理风声、车流、施工等城市杂声的降噪工作台。
![]()
脑洞即未来:
多元畅想勾勒未来城市图景
课堂交流中,更多学生立足日常出行、游玩体验、交通发展、城市记忆、安全治理等场景,抛出充满人文温度与科学想象的未来城市构想,思维碰撞持续升温。
针对雨天出行不便,有同学构思全覆盖球形雨伞,实现全身无淋湿、自由行走;也有学生理性提出修正思路,认为球形伞占用空间大、影响社交通行,未来雨具应兼顾便携实用、轻便适配,让便民创新贴合真实生活场景。
面对城市施工占道、交通拥堵难题,学生跳出平面交通思维,提出构建地面、地下、空中一体化的立体交通网络。针对游玩排队耗时、打乱出行计划的痛点,学生畅想未来智慧城市可通过智能系统错峰预约、精准规划行程,实现无排队生活。
在城市安全治理层面,有小组聚焦驾驶突发疾病隐患,提出在方向盘集成无感监测传感器,无需穿戴设备即可实时捕捉驾驶员生理指标,一旦数据异常,通过声音提示、方向盘振动双重预警,守护道路交通安全。
同时,同学们也关注到城市发展的软性温度。有学生倡议打造城市声音博物馆,以声音为载体留住城市记忆、传承城区文脉;还有同学从植物木质素分解、手机动态影像功能获得启发,畅想未来城市可实现垃圾资源化转化、动态记忆影像留存,让科技既解决城市难题,也温暖日常生活。
![]()
![]()
院士深度点评:
少年实践完整诠释创新三大维度
少年们围绕台风衍生出的鲜活科创实践,得到凌文院士的高度评价。他直言,十分惊叹同学们在这样的年纪,能够迸发如此高质量的创新火花,相信未来他们可以为国家和人民产出更多创新成果。
凌文院士现场拆解科技创新的三层逻辑:科学发现、技术发明、工程实现。科学,是发现自然界本已存在的客观规律;技术,是找到解决现实问题的诀窍与方法;工程,则是把科学与技术落地,造出产品、改造现实世界。
“三位同学的研究恰好对应创新的三个维度。”凌文院士点评,对台风预报的研究,核心在于认知台风生成演化的客观规律,属于科学发现的范畴;研究噪声滤波降噪,在混杂信号当中剥离无用噪声、提取目标信号,是典型的技术发明;而地下车库智能防洪挡板,把已有理论技术,通过3D打印、结构调试做成实体装置,则是典型的工程实现。三者呈现出从认知规律、掌握方法到落地造物的完整创新链条。
![]()
在凌文院士看来,同学们的探索也踩中当下时代创新浪潮。人工智能重构了学习范式,传统“传道授业解惑”的教育模式正在发生变化。当下的青少年获取知识,不再只依靠课堂讲授,还会借助大模型、互联网工具查找资料、拓展思路。凌文院士结合国家未来产业规划,从类脑智能延伸到脑机接口畅想,展望未来教育的可能性,期待技术变革重塑学习方式。他勉励在场学子,大家身处AI赋能的幸福时代,应当珍惜花样年华,踏实学习,用今天的积累去创造更美好的未来。
![]()
育人新课堂:
把城市课堂变成科创沃土
从台风预报优化、台风暴雨下车库智能防汛装置研发,到台风风声降噪技术应用,静安这堂开学第一课,重新定义了青少年科创的意义:创新不在于宏大口号,而在于对生活的敏锐观察、对问题的执着求解、对城市的真诚热爱。一场台风,既是城市韧性的考题,也成为青少年科创教育鲜活的教科书。
![]()
作为城区现代化治理与教育高质量发展的先行区域,静安持续深化“大思政+大科创”育人体系,依托“静安梦想星”科创卫星项目、院士智库赋能、区域主题实践计划,打通校园课堂与城市社会的边界,让城市的每一处变化、每一个痛点、每一次升级,都成为青少年的研学素材与创新课题。
![]()
![]()
当少年目光看向城市、少年思维对接治理、少年创意赋能未来,青春力量与城区发展双向奔赴、彼此成就。未来,静安将持续以场景育人、实践育人、科创育人,让更多青少年在观察中思考、在思考中创新、在创新中担当,持续培育扎根城市、服务社会、面向未来的新时代少年科创力量。
记者:彭旭卉
图片:肖鸣亮
视频:任超
编辑:徐悦琳
转载请注明来自上海静安官方微信
![]()
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.