衣锦天下,经纬兴国-东华大学先进纤维与低维材料青少年科学创新实践工作站开始招生啦!

时间:2022-03-25发布部门:材料科学与工程学院

 材料是人类文明的物质基础,人类历史就是沿着石器时代、青铜器时代、铁器时代、合金时代、新材料时代...这样的路线走过来的,可以说,人类社会的发展史,就是一部人类认识、开发、利用材料的历史。

让我们一同进入材料科学的星辰大海。


去哪学

  为充分发挥高校及国家重点实验室的资源优势, 开拓当代青少年科学视域及增强其对前沿科技的认知, 培养对材料科学的兴趣并提升其科学研究能力, 东华大学先进纤维与低维材料青少年科学创新实践工作站主要依托国家级优秀科研基地纤维材料改性国家重点实验室(东华大学)建设, 以特色培养课程体系作为内容主轴, 面向高中学生设置创新性/探索性科学研究课题, 课题类型分为五大类调研报告类、科技发明类、科教制作类、材料/工程设计类、科普教育类等,采用1+1+1”模式,为每个课题配备一位专业领域教授/副教授、一位硕士研究生或博士研究生助教及一位实践点中学教师共同指导,通过“浸入式”实践对学员进行“准本科生”培养模式, 开展选题、开题、中期、结题报告及汇报展示等“全路径”项目管理, 确保创新课题的研究质量。

  工作站采用“线上学习+线下实验”交叉融合的教学实践方式, 同时辅以科普讲座、实验室开放日、科普教育基地参观、高科技企业参观、科技夏令营等丰富活动形式, 着力培养青少年对科技的兴趣、激发科技创新内生动力, 拓展创新思维、提升创新能力。


目标与宗旨



1、丰富课程设计,激发好奇心



2加强青少年科技创新教育 , 让科技“看得到 摸得着”



3、培育青少年创新精神和能力 , 培育更多有科学素养的未来栋梁



四个实践点



1.上海市松江第二中学

上海市松江二中,简称松江二中,是首批命名的上海市重点中学。学校创建于1904年(清光绪30年),初为松江府中学堂,曾为江苏省立松江女子中学。2004年首批命名为上海市实验性示范性高中。学校已培养了近5万名毕业生,他们在各自岗位上为社会发展贡献着才智,不少人成为国内外享有盛誉的专家学者,奠定了“古城名校”的地位。

 全校教职员工182人,正高级4人,其中特级、高级教师50人,一级教师39人。曾获市级以上荣誉称号的160人次,其中10人获全国级荣誉称号。学校集体获市级以上荣誉计200项左右。2005年被表彰为全国精神文明建设先进单位。从1984年起学校连续十三次获上海市文明单位殊荣。



2.上海纺织博物馆

 上海纺织博物馆位于苏州河南岸、澳门路北侧、昌化路东面、长寿路桥西北翼原上海申新纺织第九厂旧址,户外展示面积1500平方米,室内展示面积4480平方米,是一家地域性行业博物馆。

        博物馆通过实物、资料、场景、图文、模型、多媒体等,展示上海地区纺织业发展的历史文脉,集中展示了上海纺织的工人阶级在中国共产党领导下,积极参与反帝、反封建、反压迫斗争的悲壮历史,展示了上海纺织工人在社会主义建设时期的光辉业绩。气势恢弘的序厅、底蕴厚实的历程馆、时空连贯的撷英馆、互动叠现的科普馆、赏心悦目的京昆戏服馆,演绎了上海纺织六千多年的产业历史和文化。博物馆现已成为全国纺织精神文明建设示范基地、全国科普教育基地、上海市爱国主义教育基地、上海市科普教育基地、上海市工业旅游基地、申九“二二斗争”革命纪念地。

3.上海市闵行第三中学

  上海市闵行第三中学座落在上海市闵行区最南端的黄浦江北岸,创办于1962年9月,是上海市特色普通高中学校。

       闵行三中秉持“尊重禀赋,开启潜能”的育人理念,悉心培养“尚德立志、启慧砺行”的时代新人。体育节、科技节、感恩节、班主任节、读书节、艺术节,体育运动会、迎新联欢会等丰富的校园文化活动尊重着孩子的禀赋与个性。社团课、拓展课、研究课、生涯导航课,菜单式的课程谱系尊重着孩子发展的自主选择权。昆曲,饮誉宝岛;女曲,全国夺冠;女足,上海折桂;航空航天教育品牌蜚声上海,品牌化的办学特色彰显着以“尊重”为核心价值的校园文化。“行有规,思无疆”的校训持续引导着孩子求真、向善、臻美。

 闵行三中特色办学得到了各级部门的充分肯定,学校先后荣膺全国特色学校、全国航天特色学校、全国航空特色学校、全国青少年校园足球特色学校、国家曲棍球奥林匹克后备人才基地、全国国防教育特色学校、空军招飞局南京选拔中心合作培养学校、上海市文明校园、闵行区文明单位等称号。闵行区中学生命科学名师工作室、研究性型课程名师工作室落户闵行三中,一批教师成为闵行区教育、教学和科研骨干,引领学科建设与发展。三万多优秀毕业生从这里走出,他们以“拼命三郎”的精神、“奋发荣校”的情怀为个人和学校赢得了社会的尊重。

4.上海市行知实验中学

  上海市行知实验中学地处宝山、静安、普陀三区交界处,是1993年在伟大的人民教育家陶行知先生创办的原育才学校旧址上重建的一所完全中学,是宝山区实验性示范性高中、上海市特色普通高中建设项目学校。我校秉承“千教万教教人求真,千学万学学做真人”的校训,常态化学陶、师陶、研陶,凝练了“实验行知 求真创造”的办学理念,确立了“真人”与“明师”为学生培养目标和教师发展目标,不断发掘陶行知教育思想的现代价值,在学校课程、校园文化、师德建设、德育模式等方面全方位地实验陶行知教育思想,努力提升办学品质。  


怎么学

教学内容与模式

        为加强青少年科技创新教育 , 让科技“看得到 摸得着”,培育青少年创新精神、拓展创新思维、提升创新能力,为上海建设具有全球影响力的科技创新中心、长三角G60科创走廊,继续当好科学发展的先行者积极储备科技后备人才,工作站设立了创新性/探索性的研究课题,“线上+线下”云游东华、“云”夏令营、“下一代纤维,让生活更美好”参展工博会等特色课程,引领学生领会科学、感受科学、走近科学,进一步增强动脑、动手实践能力,提高学生综合素质,将学习到的知识具体化、立体化、真实化,让青少年学生真正理解并驾驭知识,引导学生观察、实践、发现、思考甚至讨论上,让学生主动学习,通过自己的思考、体验得出结论,锻炼学员举一反三、触类旁通的能力,激发想象力和创新意识,把各种学科知识融合在具体的项目实践中,让青少年把一个项目中的知识点进行分解、分析、学习、应用、融合,逐渐具备对综合学科知识的整体驾驭能力,具备对事物的宏观视角和综合优化能力。




课程内容

实践学习

实验室安全知识讲解和仪器设备参观学习;

纤维材料改性国家重点实验室成果展示室参观学习;

进行虚拟仿真实验操作;

行业代表性企业调研或参观工博会等

讲座

 “东华材料的前世今生”  

 “智慧纤维 未来已来”  

 “创新--纤维发展的源泉” 

 “高性能纤维国家战略” 等 


课题清单

1

可视化荧光传感纤维

2

润物无声— 一种能去除染料废水颜色的碳纳米管纤维

3

高安全聚苯硫醚纤维基锂离子电池隔膜的设计制备

4

医护人员的“保卫战士”-抗菌调温多功能纤维

5

龋病的预防和治疗

6

可用于水污染物处理的柔性有机-无机杂化纤维织物制备及研究

7

纤维耐脏污的秘诀—低表面能微纳米结构涂层的构筑

8

柔性可穿戴共轭微孔聚合物基微型超级电容器的构筑

9

纤维基纳米生物界面高效捕获血液循环肿瘤细胞及其检测应用

10

纤维加工微结构可视化研究

11

一种适用于家庭自制的太阳能水处理器

12

湿度响应变色织物的设计和制作

13

单层环境响应性丝蛋白软体机器人

14

用于太阳能海水淡化的碳化轻木及倾斜装置



工作站名师


朱美芳

教授,中科院院士,博士生导师

  国家重点研发计划首席科学家、科技部创新人才推进计划重点领域创新团队与教育部创新团队负责人,国家杰出青年基金、万人计划获得者,教育部长江学者特聘教授。现任纤维材料改性国家重点实验室主任、东华大学材料科学与工程学院院长,第七届国务院材料科学与工程学科评议组成员,教育部高等学校材料类专业教学指导委员会副主任委员(2018-2022);中国材料研究学会副理事长等。长期从事纤维材料的功能化、舒适化和智能化研究,取得了系统的创新性成果。在本项目中担任专家委员会主任、项目高级研究人员,在制定培养方案/评价方案、审议工作站指导老师等提供专业指导意见,通过科普讲座、访谈研讨等启蒙工作站学员的科学素养。


严锋

教授, 博士生导师
       
德国马普协会柏林Fritz-Haber研究所访问学者,德国Ulm 大学(洪堡学者)等。入选教育部新世纪优秀人才、江苏特聘教授、国家杰出青年基金、国家“万人计划”科技创新领军人才等人才计划,现任纤维材料改性国家重点实验室青年科学中心执行主任。主要从事离子聚合物功能材料及应用基础研究,在本项目中担任专家委员会副主任、项目高级研究人员,在制定培养方案/评价方案、审议工作站指导老师等提供专业指导意见,参与学生综合评价、项目结题验收等工作。



陈志钢

教授, 博士生导师

        先后入选上海市青年科技启明星、曙光学者、教育部青年长江学者、上海市学术带头人、第十届上海市青年科技英才(基础研究类)。现任纤维材料改性国家重点实验室副主任。主要从事光热转换纳米材料和纤维其在肿瘤诊疗、海水淡化、智能变色等领域的应用,在本项目中担任专家委员会副主任、项目高级研究人员,在制定培养方案/评价方案、审议工作站指导老师等提供专业指导意见,参与学生综合评价、项目结题验收等工作。


王宏志

教授, 博士生导师

1998年在上海硅酸盐研究所获得博士学位后,于2000年前往日本产学技术综合研究所工作5年,并于2005年归国进入东华大学工作。现任第15届上海市人大代表,东华大学科学技术研究院副院长,校学术委员会委员,中国材料研究学会纤维材料改性与复合分会副会长、中国指挥与控制学会智能可穿戴技术专业委员会理事,为教育部新世纪人才、上海市领军人才、上海市东方学者、上海市优秀学术带头人、曙光计划人才。

多年来针对多种无机光电功能材料,深入开展了无机材料的组分设计、微观结构控制、宏观形态组装以及光电性能调控的研究,在纤维的智能显色与变色、基于微流控快速生物检测器件、热电/摩擦电等新型能源转化材料、石墨烯基柔性超级电容器/传感器、LED用荧光纤维膜/玻璃等方面开展了一系列创新性的工作,同时致力于推动相关技术在智能可穿戴等领域的应用。

本项目中担任项目高级研究员、专家委员会副主任。



张耀鹏

教授博士生导师

张耀鹏研究员、博导,日本川村理化学研究所博士后,日本秋田大学访问学者,是东华大学优秀青年教师后备人选、上海市晨光学者、上海市浦江人才、上海市青年科技启明星获得者。2014年入选东华大学首批励志计划(A类)。陆续主持完成了国家自然科学基金、教育部留学回国基金、上海市教育发展基金会晨光计划、上海市科委浦江人才计划等10余项课题的研究。此外,还参与完成了高等学校博士学科点专项科研基金课题1项。现主持国家自然科学基金、上海市教委科研创新重点项目、上海市青年科技启明星计划等课题4项,作为第二单位负责人承担国家自然科学基金1项,参与国家自然科学基金等课题2项。
率先以水为溶剂,通过静电纺丝制得丝素蛋白纳米纤维毡,并应用于组织工程尿道修复研究;开发了动物丝蛋白的干法及微流体纺丝技术,制备了力学性能超过天然蚕丝的高性能人造动物丝。迄今在Biomacromolecules,J. Mater. Chem.等期刊发表SCI论文37篇,申请专利21项(其中授权中国专利11项,公开日本专利4项),参编专著2部。所指导学生中多人被评为上海市优秀毕业研究生、上海市优秀毕业生、东华大学优秀毕业生等。


工作站特色

        科技资源实力雄厚--依托国家级科研基地进行建设

        工作站依托纤维和纺织材料领域唯一的国家重点实验室建设。2018年,在科技部发布的材料领域国家重点实验室评估结果中,实验室获评“优秀类国家重点实验室”。


        平台建设机制完善 --线上学习和线下实验交叉融合

        实验室建有仪器设备公共平台和工程试验公共平台,拥有大精测试仪器35()、工程试验线26; 并采用“实验室智能管理系统”,通过与互联网技术、智能物联网技术、云计算、大数据、电子技术、智能卡技术、安防技术等结合, 实现了对中心各个具体业务流程及实验现场的“人、物、事”的网上实时管控, 实验室管理效益得到显著提升,可24小时预约开放。为了提高工作站青少年的参与度,打破传统实验受上课时间及实验室空间限制的缺点,工作站将依托仪器设备公共平台建设 “互联网+实验教学平台”。学生可以远程登录观看平台上的教学视频,通过考核后方能进行实验操作,培养动手能力和实验技能。目前该系统中已有近百个实验教学视频,五十余个虚拟实验课件,并把相关知识点组成习题库,可以通过计算机随机组卷,该系统将面向工作站的学员开放。


        培养模式对标一流 --“准本科生”培养模式

        采用“1+1+1”模式,即:工作站通过公开发布指南,根据各实践点的需要设立中学生科创课题,每个课题由1名相关专业领域的东华大学教授/副教授进行课题指导,包括对理论基础,科研思维,探究方法的传授与启迪;同时配备至少1位研究生(硕士研究生或博士研究生)助教进行辅助指导;每个课题确定1名责任教师,由各实践点的中学相关学科教师担任。项目采用 “浸入式”体验与“全路径”项目管理体系,保证创新课题的研究质量,同时保证在创新能力、批判性思维能力、沟通能力以及合作能力上的培养,每个课题设课题小组,每组由2-4位学员组成,避免因为参与的学生过多而产生的教育资源与科研资源的分配问题。项目参照“本科生”的培养模式,通过对学员开展选题、开题、中期、结题答辩及汇报展示等“全路径”项目管理,让高中学生体验“准本科生”的培养模式。


东华大学先进纤维与低维材料青少年科学创新实践工作站

期待你的到来!

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