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[追踪]青少年高校科学营特色活动——天津营:科学筑梦青春 英才圆梦百年名校

文_王宏鹏/天津科学技术馆(天津市青少年科技中心)

2023-08/总第329期

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2023年7月22日,由天津市科学技术协会、天津市教育委员会、天津大学、南开大学主办,天津科学技术馆(天津市青少年科技中心)承办的青少年高校科学营天津营顺利闭营,来自五湖四海的220名师生齐聚津门,共同度过为期1周的科技之旅。营期内,天津大学分营与南开大学分营发挥自身科研特色,多角度多层次开展科技文化交流活动,带领营员体验大学生活、感受校园文化、参观国家重点实验室、聆听名家大师精彩报告、参与科技实践活动,旨在为营员提供一个全方位、深入探索科学的平台,激发他们对科学的兴趣和热爱。营员从这里起航,完成一场青春与科学的碰撞。


聆听大师说,共筑科学梦

7月17日上午,开营仪式结束后,中国科学院院士元英进为营员带来主题报告“合成生物学及应用”。DNA的构造有多精密?元院士为营员举了个例子:1段DNA序列中蕴含的成千上万对碱基中,即使只有1对发生错误,也会让其失去活性。讲座过程中,营员了解了酵母基因组混菌标签缺陷定位及双标靶向精准修复方法的重要之处,理解了DNA存储技术的重要意义。元院士鼓励营员打牢学习基础,构建知识体系,为科技强国不懈奋斗。

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元进英院士为营员作主题报告

7月18日下午,天津大学博士生导师姜楠教授为营员带来“诗情画意谈力学”讲座。姜教授从古代诗词中大量对力学现象的精美描写讲起,运用力学原理深入浅出地讲解身边的力学现象和力学问题,一方面传播力学知识,另一方面带领营员从诗歌中欣赏力学之美、体验力学趣味、感受力学魅力。比如,姜教授以韦应物的《咏露珠》引入露珠“不定始知圆”的特征,在对名篇佳句的赏析中,抛出为什么露水在不同情况下会展示出不同形态的问题,极大地激发了营员的科学兴趣。随后,天津大学分营营员跟随姜教授参观了国家流体力学实验室,向营员介绍了实验设备及流体力学相关知识,并寄语营员:“国之所需,青年所向。青年一代是国家战略人才力量的源头活水,同学们要勇于探索,投身科学研究,以拼搏奋斗之姿,肩负起时代的使命。”

7月20日上午,南开大学分营邀请电子信息与光学工程学院副院长孙桂玲教授为营员带来“物联网与5G技术简介”报告,旨在让高中生了解物联网与人工智能相关知识,并探究其在未来的应用前景。讲座中,孙桂玲首先向营员介绍了人工智能的基本概念和发展历程,并解释了人工智能通过模拟人类智能的思维过程和行为,使机器具备感知、理解、学习和决策等能力。随后介绍了人工智能的几个重要分支领域,包括机器学习、计算机视觉、自然语言处理等,并向营员展示了人工智能改变人类生活的方方面面。最后,孙教授鼓励营员关注科技发展前沿,积极参与科学研究和创新实践,希望营员怀抱对科学的热爱和追求,成为未来的科技创新者和领军人才。

7月22日,南开大学分营邀请中国科学院院士、南开大学材料学院院长卜显和为营员带来“魅力材料,美丽晶体”报告。报告中,卜院士以通俗易懂的语言,向营员讲授了材料科学的新进展和前沿技术,以及材料科学发展的机遇与挑战,拓宽了营员的科学视野,培养了营员的科学思维。


博学铸英才,实践出真知

7月19日,天津大学分营营员前往天津大学卫津路校区,参观了精密仪器学院精密测试技术及仪器国家重点实验室、医学部“兴医之路”主题教育展、药学院实验教学中心与仪器测试中心、建筑学院风景园林专业与建筑学专业本科生毕业设计展,以及自动化学院三菱电机自动化实验室。一路上,营员了解了光学仪器的应用领域,参观了化学与药品科学精密的实验设施和实验技术,亲眼见证了微型酿酒生产线的运行过程,接触到了课堂上没有接触过的实验器材,感受到了大学浓浓的学术氛围和科研精神。同日下午,营员还参观了天开高教科创园和天津大学科技园。在天开高教科创园,营员参观了智能技术、生命科技等领域的研究成果;在天津大学科技园,营员了解了海河教育园区的发展历程、高校科研项目与科技创新企业,感悟“教育强国、科技强国、人才强国”的建设道路,以及科技的魅力。

南开大学分营营员则走进虚拟仿真实验室,穿戴上“装具”跨入虚拟世界的大门。实验室配备了最新的虚拟现实设备和软件系统,可以模拟各种实验场景,比如化学反应、物理实验、生物实验等。利用先进的虚拟现实技术,打造出各种科学实验场景,不仅可以模拟静态实验,还能模拟动态实验,比如流体力学实验、机械运动实验等,让营员亲身参与、观察实验过程,获得更加丰富、多样的科学研究体验。 

除了近距离感受尖端科技外,营员还参与完成了多项课堂实践活动。

创新钻研,推动药学发展

7月19日,在南开大学药学院实验教学中心,南开大学分营营员体验了药用植物识别——药学虚拟仿真实验、药用香囊和压片制作、中药鉴别及胶囊制作,帮助营员认识身边常见的药物,加深了大家对药学的理解。南开大学药学实验室教学中心苏国琛老师表示,只有亲自动手参与实践环节,才能将书本中抽象的概念具象化,不仅让营员对药学及相关专业有了大致了解,还能激发他们对于相关领域的浓厚兴趣,为他们开启药学的大门,将对营员的学习和职业发展产生积极的影响。

探秘万物互联

7月20日上午,天津大学分营营员来到实验机房,探寻万物互联中所蕴含的科学秘密。本次实验完成了2组传感控制系统:第一组为KY-039手指侦测心跳传感器模块,该模块可以利用指尖脉动测量心跳频率,并将心电图输出在电脑显示器上;第二组为高感度麦克风传感器模块,该模块可通过麦克风采集环境声音数据,并转化成信号输出,数字输出时,可以动态调节阈值大小,以达到设置指示灯响应音量阈值的效果。这次实验针对当前物联网方向主流技术,是对高中生基础教育知识面的补充与拓展,营员在家也可利用实验设备开展一些相关实验。最后,主讲教师李国良勉励营员在科技领域多“折腾”,只有开始“折腾”,科技才能发展;多“折腾”,科技才能进步;早“折腾”,才是科技领域的唯一“捷径”。

斗拱拼装,感受古建筑魅力

7月20日下午,为传承中国古建筑的智慧,培养青少年科学探索精神,天津大学分营开展了一项具有中国古代文化传承意义的活动——斗拱拼装。活动通过实际操作,帮助营员深入了解斗拱的构造原理和制作技巧,并培养他们的团队合作能力和创新思维。活动中,天津大学建筑学院研究生、Newer团队创始人衣保锦介绍了斗拱的构造原理和基本知识,以及斗拱的功能和美学价值,向大家展示了中国古建筑的独特魅力。随后,营员积极参与到斗拱模型的拼装中,亲身感受凝聚古人智慧结晶的建筑世界。在衣保锦的引导下,营员仔细测量、精确拼装,将斗、升、拱、翘、昂逐一拼接起来,更加深入地了解了中国古建筑的智慧和工艺,对古代建筑产生了浓厚的兴趣。


家国情怀系心间,矢志奋斗中国梦

7月17日晚,营员观看了由天津大学原创,以北洋大学教授、我国著名化工学家、中国近代民族化学工业先驱人与奠基者侯德榜的事迹为背景的话剧《侯德榜》,再现了近代爱国科学家侯德榜创新自强、无私奉献、实业救国的一生,用其笃信科学、实业救国的崇高精神,感染一代学子。

7日的行程,7日的陪伴,7日遨游科学之海,7日徜徉百年名校,营员切身接触到了天津大学与南开大学丰富的科教融合资源,提升了自身的科学素养,了解了当代科技发展前沿,感受了科学家的家国情怀,种下了科技报国的青春信仰。


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