为积极响应国家“双碳”战略,提升青少年科技素养与环保意识,7月5日至9日,我校信息与机电工程学院人工智能科创教育基地(上海市青少年科创教育基地)成功举办“绿创工坊:低碳STEM创造营”。来自青浦区第一中学与青浦区尚美中学的40名学生围绕“绿色科技与智能制造”开展了为期五天的项目式学习(PBL)与沉浸式研学,收获满满。
本次创造营采用PBL课程框架,以“建造智能低碳城市”为驱动性核心任务,围绕“智能+低碳”主题,分阶段推进项目探究与深化。整个PBL流程以问题为起点、项目为载体、成果为导向,引导学生在真实情境中完成从知识建构、方案设计到创新产出的闭环,有效提升解决复杂环境问题的综合能力。
学院人工智能STEM教育研究中心的骨干教师和学生组成核心团队,围绕夏令营课程研发、活动安排、营地生活指导等方面进行方案设计和执行。活动期间进行的图文直播受到广泛关注,5日营期内相册点击量达2500余次,照片浏览量突破48000余次。
启程:破冰同行,共识绿色使命
开营仪式在奉贤校区科技楼举行,气氛热烈。青浦一中副校长浦真在致辞中表示,希望同学们珍惜此次交流机会,在探索绿色科技的过程中不断拓展视野,提升综合素养。信机学院计算机系主任洪璇教授鼓励学生以问题为导向,勇于创新,把握科技发展大势,将环保理念转化为具体行动。仪式后,学员们在趣味破冰游戏中增进了解、激发团队精神,还参观了先进的人工智能STEM科创基地及奉贤校区,为接下来的项目任务做好充分准备。
聚焦:专家引领,深化低碳认知
化材学院杨红教授应邀为学员们带来了精彩的低碳环保主题讲座,深入浅出地剖析了全球碳排放现状与挑战,并生动介绍了绿色科技的前沿动态,引发了学生们的热烈讨论与深度思考。信机学院郭畅副教授则聚焦“绿色出行”主题,系统性地探讨了低碳交通的现实路径与技术方案,引导学生们思考可持续交通对构建低碳社会的重要意义。两场生动有趣的科普讲座,带领学员们进一步认识了低碳理念,为大家完成项目任务提供了理论基础。
深入:融合实践,点亮创新思维
本次创造营的核心特色在于课程设计的实践性与融合性。学生们围绕“建造智能低碳城市”的终极目标,分组协作,亲身投入真实场景探究与跨学科实践。
碳迹追踪与科学探究:学生们通过真实环境数据采集与分析(如校园碳足迹监测、植物固碳能力实验),运用传感器网络(SCI采集模块、行空板)进行科学验证,深入理解碳循环与温室效应。
技术赋能与智能造物:在激光切割工坊中设计制作个性化铭牌,在3D打印工坊中学习数字制造原理并创作创意校徽,体验智能造物的魅力。
系统整合与新能源应用:亲手搭建碳中和温室模型,并完成其数字化过程;学习新能源技术应用,在户外实验区动手搭建太阳能发电站并测试发电效果。
学习形式丰富多元,观看纪录片《人类星球》让学生们从全球视角深刻理解人与自然的关系;营中营活动(运动/开源硬件深化)在晚间提供项目难点攻关支持,并让同学们在锻炼体魄的同时尝试开源硬件套件的智能装置开发。
思辨:观点碰撞,聚焦低碳主张
夏令营以“个人点滴行动与前沿技术突破,究竟谁才是推动低碳生活的核心力量”为主题,举办了辩论赛。营员们围绕绿色生活与技术手段展开激烈交锋,观点清晰、逻辑严密,充分展现了中学生的批判性思维与表达能力。评委指出,辩论不仅是知识的碰撞,更是责任感的体现,是将环保理念内化于心、外化于行的真实写照。
收获:成果展演,追逐科技梦想
结营仪式上,全体营员分八组进行成果展演。同学们围绕智慧农业与低碳技术主题,展示了各具特色的技术解决方案。包括智能温室补光系统、CO₂浓度监测装置、智能灌溉系统等多个方向。每组作品不仅贴近现实生活场景,更在技术选型与功能创新方面体现出鲜明特色。
值得一提的是,同学们汇报的项目都呈现出了完整的技术实现链条:从需求分析、硬件选型到系统搭建与功能验证,各环节均体现了严谨的工程思维。尤其在传感器数据应用、自动控制逻辑设计、人机交互实现及跨平台技术整合等关键技术节点,各小组都提出了具有实践价值的解决方案。八个小组的作品都完成了全功能演示,其稳定的设备运行状态与清晰的技术原理阐述,得到评审专家的一致认可,表现突出的团队获得了表彰。营员们纷纷表示,这几天的沉浸式学习不仅开阔了眼界,更激发了对科学与环保的浓厚兴趣。
上海市青浦区尚美中学党支部书记陈凯在致辞中充分肯定了学生们将知识应用于实践、勇于尝试解决真实问题的能力。他表示,同学们在短短几天内提出的许多创意设想令人眼前一亮,展现了新时代青少年对绿色未来的深刻理解与独立思考。信机学院副院长(主持工作)潘建国教授也对同学们的表现给予了高度评价。他指出,本次夏令营充分体现了跨学科融合的优势,希望同学们今后在学习中保持好奇心与兴趣,专注于思考与探索,将科技梦想不断延伸,为绿色未来贡献力量。
结语:深化赋能,引领科创教育新程
本次“绿创工坊:低碳STEM创造营”的成功实践,彰显了学校、学院和人工智能科创教育基地在服务国家战略、推动青少年科创教育方面的社会责任担当。作为上海市青少年科创基地的标杆暑期项目,活动依托学院学科优势与基地资源优势,创新构建了“真实场景驱动、学科交叉融合、技术深度赋能”的科创教育模式。学院通过举办此次活动,有效验证了将前沿科研转化为优质青少年课程的路径,显著提升了市级科创教育基地的平台示范效应,并凸显了在培养青少年核心科学素养与解决复杂问题能力方面的引领作用。
信机学院人工智能STEM教育研究中心自2019年成立以来,一直在STEM教育实践领域进行探索与深耕,近年来更是充分发挥市级青少年人工智能科创教育基地示范效应,与中小学合作开展各类人工智能及跨学科STEM教育实践活动。
今年以来,中心持续举办科创研学活动,从冬令营到上海市科技节再到夏令营,服务300多名中小学生,从奉贤区、徐汇区、到青浦区,辐射多个区域的学校。未来,信机学院将持续着力打造常态化、品牌化的优质研学矩阵,优化课程与技术支撑,进一步探索AI、绿色科技与基础教育的深度融合,为培养未来创新人才贡献“师大智慧”与“信机力量”。
(供稿、摄影:信机学院)