一、為什么選擇“城市治理科技”作為高中科技實踐主題？演講人為什么選擇“城市治理科技”作為高中科技實踐主題？01城市治理的核心痛點與科技解決方案02高中科技實踐的實施路徑與工具選擇03目錄2025高中科技實踐之城市治理科技課件作為一名長期參與城市治理科技項目的教育工作者，同時也是帶領學生開展科技實踐的指導教師，我始終相信：城市治理的未來，藏在每一個年輕頭腦對生活的觀察與思考里。今天，我們將以“城市治理科技”為主題，從“發(fā)現問題—理解技術—實踐探索”的邏輯鏈條展開，結合我近年帶領學生參與社區(qū)治理、智慧城市試點的真實案例，為大家呈現一場既貼近生活又指向未來的科技實踐課。01為什么選擇“城市治理科技”作為高中科技實踐主題？1城市治理是“最貼近生活的科技戰(zhàn)場”去年秋天，我?guī)W生在社區(qū)做“城市微更新”調研時，有位同學指著小區(qū)門口的交通崗說：“王老師，早高峰這里的車都堵到第二個路口了，阿姨們送完孩子還要繞兩公里買菜，特別麻煩?！绷硪晃煌瑢W翻出手機里的照片：“我們家樓下的垃圾桶，每天早上都堆成山，蒼蠅亂飛，物業(yè)說清運車不夠，但居民又覺得分類宣傳沒到位?！边@些看似瑣碎的“小麻煩”，正是城市治理的“大課題”——交通擁堵背后是資源調度問題，垃圾堆積關聯著智能分類與清運系統的協同，而這些問題的解決，需要傳感器、大數據、AI算法等科技手段的深度介入。1城市治理是“最貼近生活的科技戰(zhàn)場”22025年城市治理的科技轉型需求根據《“十四五”新型智慧城市發(fā)展規(guī)劃》，到2025年，我國將基本建成“高效能治理、高質量發(fā)展、高品質生活”的智慧城市體系。這意味著：01治理模式從“經驗驅動”轉向“數據驅動”：傳統靠“拍腦袋決策”的方式將被實時感知、動態(tài)分析的智能系統替代；02服務場景從“單一響應”轉向“主動預判”：比如通過氣象數據+交通流量+歷史事故數據，提前預警易積水路段并調度排水設備；03參與主體從“政府主導”轉向“全民共創(chuàng)”：普通市民、尤其是青年群體，將通過科技實踐成為城市治理的“微型設計者”。043高中科技實踐的獨特價值高中生的科技實踐，不是要復制實驗室的高精尖成果，而是用“青少年的視角”發(fā)現真問題，用“可操作的技術”提供微方案。我曾帶學生為社區(qū)設計的“老年人跌倒預警地墊”，就是基于壓力傳感器+藍牙模塊的簡單組合，卻真實降低了試點小區(qū)30%的老人跌倒未及時救助率。這種“小而美”的實踐，既能培養(yǎng)邏輯思維、工程能力，更能讓學生理解“科技的溫度在于解決人的需求”。02城市治理的核心痛點與科技解決方案城市治理的核心痛點與科技解決方案要開展科技實踐，首先要明確“為誰解決問題”。我梳理了近年參與的城市治理項目，將核心痛點歸納為四大類，并對應科技解決方案，這些都可以作為高中生實踐的切入點。1交通治理：從“堵點應對”到“全局優(yōu)化”痛點觀察：2023年我參與某二線城市交通優(yōu)化項目時，發(fā)現早高峰主干道擁堵的主因不是車多，而是“信號配時不合理”——某個路口綠燈時長固定為45秒，但實際需求在7:30-8:00是60秒，8:00-8:30是50秒，固定配時導致車輛積壓?？萍挤桨福焊兄獙樱翰渴鸬卮艂鞲衅?、攝像頭，實時采集車流量、車速、排隊長度；決策層：通過AI算法動態(tài)調整信號配時（如“綠波帶”技術，讓車輛以恒定速度行駛時連續(xù)遇到綠燈）；應用層：向司機推送實時路況，引導錯峰出行。學生實踐方向：可以用Arduino開發(fā)板+紅外傳感器模擬路口車流量采集，編寫簡單的信號配時算法（如“需求響應式”：當排隊車輛超過10輛時延長綠燈），在校園模型路口測試效果。2環(huán)境治理：從“末端處理”到“全鏈管控”痛點觀察：去年指導學生調研社區(qū)垃圾分類時，發(fā)現“前端分類準確率不足40%，后端混運率卻高達60%”——居民分好了，但清運車又混裝，導致分類失去意義。科技方案：智能分類設備：帶攝像頭的垃圾桶（如上海試點的“AI視覺分類桶”，識別垃圾類型后自動開蓋，錯誤投放時語音提醒）；清運追蹤系統：給清運車安裝GPS+重量傳感器，監(jiān)控是否按分類路線運輸，若混裝則觸發(fā)警報；數據閉環(huán)：將居民分類數據與社區(qū)積分系統綁定（如正確分類可兌換保潔服務），形成“分類-運輸-獎勵”的正向循環(huán)。2環(huán)境治理：從“末端處理”到“全鏈管控”學生實踐案例：我?guī)У摹熬G芽”科技小組曾用樹莓派+圖像識別模型，開發(fā)了一款“垃圾分類助手”小程序——用戶拍照上傳垃圾，程序識別后給出分類建議，還能記錄個人分類次數，生成“環(huán)保賬單”。這個項目后來被社區(qū)采納，試點三個月內分類準確率從38%提升至65%。3公共安全：從“被動應急”到“主動預警”痛點觀察：2022年某城市暴雨導致地下車庫倒灌，因預警信息未及時傳達到車主，造成多輛汽車被淹。這暴露了“感知-分析-預警”鏈條的斷裂?？萍挤桨福憾嘣锤兄W絡：在易積水點部署水位傳感器、氣象站，結合下水道流量監(jiān)測數據；風險預測模型：通過歷史數據訓練AI模型，預測“某區(qū)域在降雨量達X毫米時，30分鐘內會積水至Y厘米”；精準預警系統：通過短信、社區(qū)APP、智能音箱向受影響區(qū)域居民推送定制化預警（如“您的車輛停在XX車庫，預計1小時后積水超30cm，請及時挪車”）。學生實踐啟示：可以用水位傳感器+物聯網模塊搭建微型預警裝置，連接到手機端，模擬“當水位超過設定值時發(fā)送通知”。我曾帶學生在學校池塘邊測試，暴雨時成功向后勤部門發(fā)送了“水位超警戒線”的提醒，避免了池塘水外溢損壞實驗器材。4民生服務：從“標準供給”到“個性滿足”痛點觀察：社區(qū)調研中，一位獨居老人說：“社區(qū)活動中心總辦廣場舞比賽，但我們80歲以上的老人更想要每周一次的上門理發(fā)?！边@反映出公共服務與實際需求的“錯配”?？萍挤桨福盒枨蟛杉和ㄟ^智能終端（如社區(qū)服務APP、老年機一鍵呼叫）收集居民需求（如“需要維修”“希望健康講座”）；需求分析：用自然語言處理技術提取高頻需求，結合人口結構（如老齡化率、兒童數量）生成“服務熱力圖”；服務匹配：聯動社會組織、商家，提供“訂單式服務”（如針對70歲以上老人，每月10日固定上門理發(fā)）。4民生服務：從“標準供給”到“個性滿足”學生實踐方向：可以設計“社區(qū)需求采集系統”——用問卷星+簡單數據庫整理需求，再用圖表可視化呈現（如“1-3樓需求以維修為主，5-7樓以健康服務為主”），幫助社區(qū)更精準地配置資源。03高中科技實踐的實施路徑與工具選擇高中科技實踐的實施路徑與工具選擇明確了問題與技術方向，接下來要解決“如何動手做”。結合我10年指導學生實踐的經驗，總結出“三階段實踐法”，并推薦適合高中生的工具與資源。1第一階段：問題調研——用“觀察+數據”鎖定真需求關鍵動作：參與式觀察：每周固定1-2小時“城市觀察日”，記錄具體場景（如早7:00-8:00在路口數車流量，晚6:00-7:00查看垃圾桶狀態(tài)）；深度訪談：設計結構化問卷（如“您覺得小區(qū)最需要改進的問題是？①衛(wèi)生②交通③安全④其他____”），訪談30人以上；數據采集：用手機秒表測路口綠燈時長與車輛通過數，用Excel記錄垃圾清運時間與垃圾桶滿溢頻率。工具推薦：記錄工具：印象筆記（實時整理觀察筆記）、騰訊文檔（多人協作問卷）；分析工具：SPSS（簡單統計）、Tableau（數據可視化）；1第一階段：問題調研——用“觀察+數據”鎖定真需求案例參考：我曾帶學生用“5W1H分析法”（Why/What/When/Where/Who/How）拆解“社區(qū)快遞亂堆”問題，最終定位到“快遞量激增+固定貨架不足”的核心矛盾。2第二階段：方案設計——用“技術+人文”構建微創(chuàng)新設計原則：技術可行性：優(yōu)先選擇低成本、易獲取的工具（如Arduino開發(fā)板約200元，樹莓派約300元，傳感器單價10-50元）；需求匹配度：避免“為技術而技術”（如用復雜AI模型解決簡單問題），優(yōu)先解決“高頻小問題”（如快遞柜滿溢提示、電梯按鍵防指紋涂層）；用戶友好性：設計時邀請目標用戶（如老人、兒童）參與測試，比如讓老人操作“跌倒預警地墊”，觀察是否容易誤觸。工具推薦：硬件開發(fā)：Arduino（適合入門，支持傳感器擴展）、Micro:bit（適合初中生過渡）；2第二階段：方案設計——用“技術+人文”構建微創(chuàng)新軟件編程：Python（簡單易懂，可做數據分析與小程序開發(fā)）、MITAppInventor（可視化編程，適合開發(fā)簡易APP）；原型制作：3DOne（簡易3D建模）、激光切割機（制作外殼）。我的經驗：去年學生設計“智能快遞柜滿溢提示器”時，最初想用復雜的重量傳感器，但測試發(fā)現快遞重量差異大（輕的100g，重的10kg），后來改用紅外對射傳感器——當快遞堆疊高度超過柜子2/3時，觸發(fā)LED燈閃爍+短信提醒，成本從500元降到80元，效果卻更穩(wěn)定。3第三階段：落地驗證——用“迭代+反饋”優(yōu)化解決方案實施步驟：小范圍試點：在社區(qū)一角、學校實驗室等可控場景測試（如先在1個快遞柜安裝提示器，觀察1周）；數據采集：記錄有效提醒次數、用戶反饋（如“提示燈太亮影響夜間”“短信延遲”）；快速迭代：根據反饋調整參數（如調暗LED亮度、更換短信服務商），重復測試直到達到預期效果（如“滿溢提醒準確率≥90%”）。我的感悟：學生開發(fā)的“垃圾分類助手”小程序，最初只有圖像識別功能，但用戶反饋“拍照麻煩”，于是增加了語音輸入（如說“香蕉皮”自動識別為廚余垃圾）；又有老人反映“字太小”，于是調整界面字體大小，最終用戶留存率從30%提升至75%。這讓學生真正理解：“科技不是炫技，而是不斷貼近用戶的過程?！彼?、給2025年高中生的實踐建議：從“觀察者”到“城市共建者”1保持對生活的敏銳度城市治理的問題，藏在早高峰的一次急剎車里，在垃圾桶旁的一聲嘆息中，于老人按電梯時的一次停頓間。我常對學生說：“帶著‘為什么’去生活——為什么這里總堵車？為什么這個垃圾桶總滿？為什么老人不愿用智能設備？”這些“為什么”，就是科技實踐的起點。2培養(yǎng)“技術為用”的思維不要被“高科技”嚇倒，Arduino、Python這些工具，高中生完全可以在2-3個月內掌握。更重要的是，學會用技術解決具體問題——比如用溫濕度傳感器監(jiān)測社區(qū)綠化帶墑情，用編程統計垃圾分類數據，用3D打印制作便民工具。技術是手段，解決問題才是目的。3踐行“全民治理”的理念城市治理不是“政府的事”，而是“我們的事”。去年學生設計的“社區(qū)服務熱力圖”被街道采納，直接推動了3個小區(qū)增設老年食堂；他們開發(fā)的“智能路燈”（帶USB充電口、環(huán)境監(jiān)測功能）在社區(qū)試點后，居民參與科技實踐的熱情明顯提升。你們的每一個小方案，都是城市變得更美好的“微動力”。結語：科技實踐，是寫給城市的一封情書回顧今天的內容，我們從城市治理的真實痛點出發(fā)，梳理了科技賦能的四大場景，拆解了高中實踐的