2025年9月至12月,燕山大学材料科学与工程学院联合青海省德令哈市长江路小学共同启动“燕山才智铸材启梦德令哈 科教春风化雨润心青海城”专项科教援建行动,以高校智力资源赋能西部基础教育,助力青少年科学素养全面提升。
燕山大学材料科学与工程学院依托自身“五育融合”的育人体系以及“一融双高”的学科建设成果,以科学家精神为纽带和价值内核,深度整合高校丰富的育人经验与前沿学科资源,聚焦资源保障、实践提升与持续发展三大维度,为德令哈市青少年科学素养的系统性提升精心调配优质高校资源,全力打造可持续、可复制的高校援建全新模式。
一、启梦·科学之光:硬件筑基强支撑,云端传智拓视野
行动的首阶段以“启梦・科学之光”为主题,从硬件保障与知识科普两个维度同步发力,为长江路小学搭建起一套系统化的科学教育支撑体系。长期以来,西部学校科学教育资源短缺的问题犹如一道难以跨越的沟壑,制约着青少年科学素养的培养。为破解这一难题,材料科学与工程学院统筹调配优质科教资源,首批物资于2025年11月6日顺利完成移交,一座标准化“小小材料科学家”工作坊在长江路小学正式落成。
本次物资配置严格对标小学科学课程标准与学生认知规律,精准覆盖科学探究全场景需求,主要分为两大类别:其一为科教赋能包,内含材料学科科普典籍、专业级显微观测设备(含生物显微镜标准样本载片、电子式智能显微镜观测样本)、扫描电子显微镜及透射电子显微镜成像科普图、实验操作配套器材、化学探究实验箱、物理原理演示箱及黄铜材质科普书签等,全面满足基础科学实验与知识认知需求;其二为3D打印“大国重器”模型,涵盖天宫号空间站、C919大型客机、中外标志性高层建筑、港珠澳大桥、长征系列运载火箭及东风导弹等“大国重器”模型,并按学生人数配套螺旋穿越益智玩具,通过“可视化、可触碰”的实物载体,将抽象的科学原理与国家重大科技成果转化为具象认知,助力学生建立“大国重器—材料科学—国家发展”的关联认知。
借助数字化手段,材料科学与工程学院将高校优质师资与科研平台“搬上云端”,实现远程实时互动教学。由材料科学与工程学院材料物理系主任薛天宇教授主讲“大国重器与材料之美”主题科普讲座,他结合自身科研实践与国家重大工程案例,系统解读材料科学在航空航天、交通基建等国家战略领域的核心支撑作用,深化学生对学科价值的认知。
亚稳材料全国重点实验室副主任、河北省亚稳材料科普示范基地负责人王鹏主持“神奇材料在哪里”实验秀,引导学生直观感知材料的物理特性、化学变化等微观规律与宏观应用,内容融合前沿进展与生活实际,激发了学生对材料科学的兴趣。
材料综合国家级实验教学示范中心乔琪老师、王岳峰老师,及燕山大学材料学院金相实验室杨猛老师、岩相实验室黄浩老师、扫描电镜实验室张兵老师,共同通过云端直播形式带领德令哈市长江路小学学生“云参观”燕山大学科研实验平台,借助实时画面展示、实验设备讲解、科研场景还原等方式,带领孩子们近距离观察扫描电镜等高端设备,还原真实科研场景,让科学不再抽象,而是触手可及的梦想。
二、筑梦·未来工匠:动手实践赋能力 点亮梦想强信念
“筑梦·未来工匠”阶段聚焦实践与梦想培育,以云端共建形式开展特色活动。本学期“小小材料科学家”工作坊设计两大趣味实验:“魔法水母烟花”直观呈现液体密度差异,视觉震撼中掌握科学原理;“叶脉书签制作”亲手剥离叶肉,观察植物纤维结构,在动手中学科学、爱自然。
“我的科学梦”主题班会成为心灵桥梁。在分享环节,燕山大学学子结合自身描绘“从好奇到科研”的真实路径,阐释材料学科从业者在国家科技自立自强中的使命担当,为小学生具象化呈现“科学家成长路径”,破除职业认知壁垒;在畅想环节,学生们通过“科学梦想卡”,以绘画或文字的形式具象化“未来发明创造”构想,展现了他们丰富的想象力和对未来的美好憧憬;在视频环节,一段段来自大学生的寄语视频,传递着青春与科学的热忱,构建起了一条跨地域的科学精神传承链,让科学精神的种子在孩子们心中生根发芽。
三、聚力·匠途长远:长效赋能谋长远 科教援建启新篇
此次援建行动绝非一次短暂的活动,而是一次具有深远意义的机制创新。依托材料科学与工程学院的专项资源支持和研究生支教团的力量,燕山大学深度参与到长江路小学的科学教学改革中。通过“定制化实验教案开发、科教器材规范使用培训、沉浸式课堂互动引导”三大核心举措,构建起了一个科学实验教学的闭环体系。在教学实践中,不仅按实验类型分层推进教学实践,系统开展“植物生长观测”等基础探究实验、“氧化还原反应”“光的传播规律”“音叉声学原理”等学科核心实验,以及“静电小游戏”“空气炮”“维生素B2荧光实验”等趣味互动实验,还创新性组织“水火箭设计与发射”“我的科学设计手抄报大赛”等竞技实践活动。在逐步构建起系统化实验教学框架的基础上,推动该校科学课堂实验教学实现了“从无到有”的跨越式发展。
改革后,该校科学实验教学的开展频次、学生覆盖广度及实验实施规范性均创下历史新高,有效填补了西部县域基础教育阶段科学实践教学资源匮乏、操作标准缺失的短板,为当地科学教育标准化推进奠定了坚实的实践基础。多名在校生秉持“知识反哺、助力成长”的初心,化身“云端科普员”,在实验室实时演示实验、讲解原理,结合PPT与互动问答,把前沿知识转化为孩子们听得懂的语言,真正让优质教育资源跨越千山万水,惠及更多西部青少年。
此次专项科教援建行动,是燕山大学材料科学与工程学院践行高等院校社会责任、服务国家西部教育振兴战略的重要实践载体,也是学院“五育融合”和“一融双高”育人路径向基础教育阶段延伸、推动学科资源转化为社会育人资源的创新探索。展望未来,学院将持续深化与德令哈市长江路小学的长效协作机制建设。一方面,优化“科学家精神+材料学科特色+青少年科学教育”融合模式,让科学教育更加生动有趣、富有内涵;另一方面,建立“高校教师+研究生志愿者+基础教育教师”的协同育人团队,通过定期云端教研、线下资源补给、学生研学交流等方式,推动科教援建从“阶段性行动”向“常态化机制”转变。让科教春风持续滋润青海大地,助力西部青少年在科学探索中厚植家国情怀、培育创新思维、提升实践能力,成长为具备科学素养与责任担当的新时代建设者与接班人,为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献青春力量。