提出问题和假设

聚焦城市资源浪费、碳排超标、生态失衡痛点,围绕“如何依靠 AI+3D 智造实现资源循环、构建零碳生态城市”核心议题,提出可验证的低碳技术假设,锁定探究方向。
CITY ENERGY SYSTEM / INITIALIZING
可持续地球ECO CITY BASE READY
SUSTAINABLE EARTH / LIVE SYSTEM
本项目依托神笔马良 AI 青少年创造平台(domikids.cn),融合 AI 创意设计、3D 打印技术、电控机械结构与综合手工搭建,打造多场景、全景式未来城市科创沙盘。
课题对标国家城镇低碳能源系统与零碳城市示范重点研究方向,聚焦城市能源转型、绿色发展与生态共生真实社会议题。借助人工智能技术将抽象的零碳理念与碳中和构想,转化为可视化、可展示、可运行的实体科创作品,积极响应国家碳达峰、碳中和战略发展需求。
本项目依据《科技支撑碳达峰碳中和实施方案》《“十四五”生态环境领域科技创新专项规划》等相关部署要求开展研究造物。
科创时长:6 课时
SMART CONTROL · LIVE
A BREATHING CITY CURRICULUM
科学探究本就是中小学核心素养的重要内容,《义务教育阶段科学教育“做中学”领航行动指南》又为科学探究规定了一条更完整的过程:提出问题和假设、搜集分析证据、设计方案、得出结论并解释、制作改进、交流反思。

聚焦城市资源浪费、碳排超标、生态失衡痛点,围绕“如何依靠 AI+3D 智造实现资源循环、构建零碳生态城市”核心议题,提出可验证的低碳技术假设,锁定探究方向。

搭建“资源回收—再生改性—AI 建模—3D 打印”完整技术链路,规划循环装置、清洁能源系统、生态共生城市沙盘结构,论证形成可落地的低碳设计方案。

调研城市碳排放数据、再生资源应用案例、风光水能清洁能源参数,通过 AI 仿真推演能源调配与资源循环效率,多维度验证方案生态合理性与减排效果。

依托仿真数据验证初始低碳假设,总结 AI 与 3D 技术赋能资源循环的科学规律,结合生态、能源原理系统解读结论。

运用 3D 打印、电控机械搭建零碳城市微缩沙盘,模拟测试循环装置、能源系统运行稳定性;对照数据分析多轮迭代,优化结构、能耗与生态模块细节。

以答辩、展板形式展示科创作品,小组互评探究成果;复盘方案短板与局限,建立低碳工程权衡思维、资源节约意识与科学反思习惯。
RESEARCH-DRIVEN CONTEST COURSE
依托《科技支撑碳达峰碳中和实施方案》《“十四五” 生态环境领域科技创新专项规划》等国家重点研究课题、“双碳”绿色低碳前沿议题、青少年科创大赛官方命题方向;校企生态科研课题提供理论支撑,以城市资源循环、AI 低碳系统规划、新能源智造技术为基础推演多场景零碳城市建设方案,课题具备真实政策与科学依据。



统一依托 Domikids.ai(神笔马良 AI)青少年 AI 创造平台,平台支持 AI 效果图生成、3D 模型生成、图文展板素材、项目宣传短片制作;配套标准化课程教案、提示词素材库、模型零件清单、沙盘搭建指导文档,实现 6 节课程标准化闭环教学。

完整产出分层学习成果:AI 创意效果图、数字 3D 模型、动态电动大型生态城市实体沙盘、参赛展板、项目介绍视频、学员原创造物报告;成果可直接用于科创大赛申报、作品版权登记、优秀成果展览。

END-TO-END INNOVATION PRACTICE
domikids.cn(神笔马良 AI)青少年 AI 创造平台。
AI 绘图、3D 模型生成、图文造物、演示视频生成、展板素材制作等……
FOUR AI FUSION DIRECTIONS

零碳城市整体规划、清洁能源系统仿真、资源循环装置方案推演、生态平衡智能调控模拟。

循环零件 AI 建模 3D 打印、再生材料手工搭建、生态场景沙盘造景、一体化可持续城市实体沙盘制作。

“双碳”政策文献调研、项目逻辑梳理、小组分工协作、成果答辩展示、绿色创新思维训练。

环境科学、能源工程、电控自动化、资源循环、城市规划多学科融合项目式学习。
DUAL TECHNOLOGY FOUNDATIONS
3D 再生模型打印实操、多能源电控模块组装调试(光伏、风机、储能、余热回收、固废能源转化模块)、零碳能源调度沙盘搭建。

AI 提示词工程、AIGC 能源调度方案效果图生成、零碳能源主题展板图文、科创项目演示视频制作、五大能源模型仿真与多能互补方案迭代优化。

整套模型为一体化 AI 多能互补零碳能源沙盘,还原五大能源单元仿真推演、约束条件校验、AI 智能调度配比、能源存储调配、片区多源供能完整运行链路。
OVERALL COURSE GOALS
了解城市固废循环利用、碳中和、清洁能源国家级科研课题,类比推演城市资源回收、再生加工、生态平衡多场景技术,学习环境科学、前沿生态知识。
认识 3D 再生材料打印原理与实操流程;掌握“神笔马良 AI”平台使用方法,利用 AI 生成低碳方案效果图、展板图文、项目素材、演示短片等关键造物素材。
模拟各类宜居场景的 AI 自动化建造流程,搭建包含机械臂、传送带、AI 打印设备等一体化工程模型。
运用综合材料进行各类宜居场景的地貌场景造物,学习沙盘上色、场景布景、空间视觉设计。
在模型搭建中运用比例、尺寸测算,规划沙盘布局与零部件摆放位置。
分组协作完成循环零件 AI 设计、3D 再生打印、手工拼装、电控电路简易调试、生态城市沙盘场景布景全流程实操。
培养低碳工程思维、绿色创新设计能力、团队分工协作能力,建立规范科创作品造物逻辑,能够独立完成作品设计说明、答辩展示文稿的编写。
AI ENERGY DISPATCH CONSOLE
调用光伏、风电、储能、余热回收、固废能源转化 AI 调控模型,对比五大能源单元出力、消纳与调度基础条件

CLOSED-LOOP LEARNING

课程内容:解读国家双碳政策课题,引出“AI 多能互补零碳能源调度沙盘”造物主题;讲解五大能源模型原理、系统约束条件、多能互补运行逻辑。学员使用 AI 生成能源站初步效果图;分组讨论沙盘单元布局,绘制草图方案,明确小组分工。

课程内容:讲解 3D 打印基础知识、能源装置建模逻辑。拆分沙盘零部件:光伏阵列、分散式风机、储能调控站、余热回收装置、固废能源转化设备。学员完成建模草图,梳理 3D 打印构件清单,启动再生耗材 3D 打印。

课程内容:开展 3D 打印件拆解上色,同步手工制作非打印构件。利用废纸板、黏土、回收亚克力、泡沫废料制作沙盘地形基底:能源站地基、道路、生态缓冲带;加工设备支架、管线构件,搭建底层场景。

课程内容:装配新能源电动模块,完成风光发电、储能充放电模拟结构组装;搭建能源流向传输结构;学习供电线路接线调试;安装风机、储能、余热演示模块主体结构,完成全部动力、能源部件功能性测试。

课程内容:将全部零部件整合至沙盘底座,完成整体布局与场景造景。学员使用“神笔马良 AI”生成展板配图、项目简介图文;借助 AI 图像转化功能,生成项目展演视频。

课程内容:沙盘细节优化、完善模型装饰。指导学员撰写造物说明、梳理项目介绍话术,开展模拟答辩;课程末尾学员上台分享造物思路、能源模型理解,完成最终成果展示。
INNOVATION HIGHLIGHTS

立足国家真实低碳发展重点科研方向,依据《城乡建设领域碳达峰实施方案》等政策文件,由存量地块更新延伸至全域零碳城市规划构想。

融合人工智能、环保 3D 打印、机械电控、再生材料手工模型制作等多种技术,覆盖科学、工程、艺术、数学、数字技术跨学科 STEAM 融合。

将自研“神笔马良 AI”贯穿项目全流程,从地块方案构思、低碳效果图生成、政策展板素材制作到展演视频产出全程运用 AI 工具,践行数字化绿色科创新思路。

大型一体化全景生态沙盘模型,搭载多组电动可动循环装置,动态演示建筑垃圾再生、水资源循环、清洁能源供给完整闭环,适配青少年科创赛事评审展示标准。