一、课程整体概况

（一）服务学段划分

两大体系：小学 3-6 年级；初中 7-8 年级

（二）课程板块与项目总览

1. 小学：3-6 年级：八大板块、11 个体验项目
八大板块：
①游客中心 2 楼 ②场区走廊 / 生态园 ③焊接技术展示园 ④地磅、龙门吊参观 ⑤车间学习 ⑥安全体验馆 ⑦剧场情景剧 ⑧与劳动工人交流
9个项目：
1. 搭建倍力桥（鲁班桥）2. 组装管道供暖系统 3. 壁画 + 五幅浮雕讲解互动 4. 焊接园管琴成果体验 5. 滑轮省力实验 6. 龙门吊、地磅观摩 7. 车间参观学习 8. 安全设备实操体验 9. 剧场情景剧

2. 中学： 7-8 年级、八大板块、9 个项目
八大板块：
①游客中心 2 楼 ②场区走廊 / 生态园 ③焊接技术展示园 ④地磅、起重机观摩 ⑤车间学习 ⑥安全体验馆 ⑦剧场情景剧 ⑧与劳动工人交流
与小学核心差异：焊接园取消管琴体验；游客中心替换项目，取消倍力桥，新增3D 打印（光固化）

二、分板块详细课程内容

第一板块：游客中心 2 楼（分学段差异化项目）

（一）小学 3-6 年级项目 1：搭建倍力桥（鲁班桥）

1. 知识原理
倍力桥（贝利桥）：二战英国工程师贝雷设计，模块化钢桁架应急便桥；
力学原理：依靠构件夹角形成自锁，压力产生摩擦力，整体越压越紧，无需钉子、胶水，承重远超材料自重；
底层工艺：榫卯凹凸咬合结构，代表建筑为故宫，抗震性强。

2. 互动提问
①适用场景：地震、洪水、道路损毁后快速抢修临时桥梁、野外生存；
②核心优势：拆装便捷、零连接件、结构稳固、承载力强。

3. 活动实施要求
5 人一组，配备组装图纸；桥梁跨度≥1.5m，宽度≥5 根纵梁，保证承重稳定；完成后统一拆解收纳器材。

4. 育人目标
锻炼专注力、动手实操、团队协作；融合物理力学、传统榫卯工艺，激发科学探索兴趣，感悟古人工程智慧。

5. 关于鲁班建筑原理典型建筑案例、大国工匠人物

（二）小学 4-6 年级项目 2：家庭管道供暖系统组装

核心原理
水循环供暖：锅炉加热热水，管道输送至暖气片，冷热持续循环；
热传递三方式（分层讲解）：

• 热传导：金属暖气片直接传热（金属耐高温、导热强）；

• 热对流：热空气上浮、冷空气下沉，全屋升温；

• 热辐射：高温物体向外散发热能（如晒太阳）。

2. 互动思考题
供暖管道优先选用钢管的原因：耐高温、抗高压、不易老化破损。

3. 活动规则
分组竞速 PK，按图纸匹配管材配件，分工协作完成组装，速度最快小组获胜。

4. 育人目标
掌握热传递基础物理知识，提升沟通协作、问题解决能力，建立生活工程认知。

（三）初中 7-8 年级项目：三维打印（LCD 光固化 3D 打印）

1. 技术分类
主流 3D 打印：FDM 桌面熔融、SLA 光固化、SLS 激光烧结、大型混凝土 / 金属打印；本基地设备为LCD 光固化打印机。

2. 工作原理
电脑建模→切片分层→紫外光透过液晶屏幕固化液态光敏树脂，逐层抬升堆叠成型，成品精度高，多用于珠宝、文创、教具。

3. 应用拓展互动
生活用品：花盆、文创挂件；医疗：假肢、器官模型；教育：教具；建筑：建筑模型；工业：精密零部件。

4. 育人目标
了解增材制造前沿科技，拓展工业视野，培养创新思维，树立科技报国意识。

5. 理论技能知识科普、3D打印机实操原理

第二板块：场区走廊 / 生态园 —— 壁画与五幅浮雕研学

1. 浮雕：九牛抱金砖

• 文化内涵：牛象征勤劳、奋斗、财富；“九” 寓意长久圆满，代表企业实干兴业；

• 视觉特色：利用光影、透视设计，无论从左右哪个角度观看，牛的眼睛始终跟随观察者；

• 课本衔接：小学三、四年级科学、语文关于家畜、劳动精神内容；

• 德育目标：学习勤劳奋斗精神，树立踏实向上的价值观。

2. 浮雕一：《京华赋》

全文 916 字，文言文体记录京华制管企业发展历程，展现产业建设者奋斗精神；
互动：提问文章字数，引导学生感悟实业发展历程，树立远大理想。

3. 浮雕二：中国古代冶炼发展史

发展脉络：自然铜使用→商周青铜冶炼→春秋战国块炼铁→南北朝灌钢法；
知识点：纯铜熔点 1083℃、纯铁熔点 1537℃；司母戊鼎重达 832.84kg；
课本衔接：四年级《钻木取火》、金属相关科学课程；
育人价值：感受古代冶金技术领先世界，增强民族文化自信。

4. 浮雕三：新中国钢铁工业发展史

• 历史对比：民国年产钢仅 5 万吨，人均 125g（约 4 把钥匙重量）；建国初期 15.8 万吨，同期美国 7000 万吨；

• 当代成就：中国钢产量占全球一半以上，2021 年产钢 13.3 亿吨，河北年产量 2.24 亿吨，为全球第二产钢国印度两倍；
德育引导：对比钢铁工业百年变迁，激发民族自豪感，立志读书强国。

5. 浮雕四：焊接技术演变

古代工艺：三星堆青铜神树铸焊、传统钎焊、锻焊；
近现代技术：氢乙炔焊、电弧焊、等离子焊、激光焊；
互动：提问学生生活中见过的焊接场景，拓展工业常识。

6. 浮雕五：中国焊管发展史

钢管被称为 “工业血管”，分无缝管、焊管；

• 无缝管：成本高、产能低；

• 焊管：成本低、量产快，分为直缝焊管（工艺简单）、螺旋焊管（结构强度更高）；
课后任务：车间参观时区分两种焊管实物。

7. 配套浮雕：企业介绍、湖城风华

结合地域与企业发展，了解本地制造业发展脉络。

第三板块：焊接技术展示园

（一）小学专属项目：管琴（初高中无此项目）

1. 声学原理
规则金属振动产生乐音，无序振动产生噪音；工厂通过洒水增湿降低金属震动幅度，减少噪声污染；

2. 体验任务
学生敲击不同规格钢管，区分音高，排列完整音阶，合奏简单乐曲；

3. 育人价值
融合物理声学、传统编钟文化，提升艺术审美，理解工业降噪环保知识。

（二）全学段通用项目：滑轮省力实验

1. 机械原理

• 定滑轮：等臂杠杆，不省力，仅改变力的方向；

• 动滑轮：省一半力，移动距离翻倍，无法改变受力方向；

• 滑轮组：组合两者，同时实现省力、改变拉力方向。

2. 探究任务
5 人一组组装滑轮组，提拉重物对比记录省力效果；

3. 互动问题
如何做到既省力又改变拉力方向？生活中滑轮应用场景有哪些？

4. 育人目标
掌握简单机械原理，建立物理知识与工业生产的联系。

第四板块：地磅、龙门吊观摩学习

1. 地磅科普

核心部件：应变仪，受压后将压力转化为电信号传输至计算机；应用场景：粮库、采石场、大型货运场地称重。

2. 龙门吊（门式起重机）

1. 行业地位
中国龙门吊全球市场占有率 90%，为多国造船、基建核心设备，是国之重器名片；

2. 案例故事
英国 “歌利亚” 龙门吊原产中国，原价 1.3 亿，转手印度报价 2.6 亿；日本龙门吊因防风缺陷被大风损毁，造成 7 亿元损失，凸显中国制造完整产业链、低成本、高品质优势；

3. 学习形式
小组现场观摩，了解起重、称重工业设备工作逻辑，激发工业求知欲。

第五板块：车间学习

实地参观焊管生产全流程，对照 “中国焊管史” 浮雕识别直缝、螺旋焊管实物，直观理解钢管制造工艺。

第六板块：安全体验馆（全学段）

四大体验区域：

1. 安全防护用品实物展示；

2. 高空坠落模拟体验；

3. 起重设备实操模拟；

4. 机械伤害风险模拟；

5. 应急救护体验、安全帽防护测试（瓦片模拟头骨，重物跌落对比有无安全帽的保护效果）。
育人目标：建立工业安全意识，掌握基础应急处置方法。

第七板块：剧场情景剧

沉浸式情景演出，结合企业发展、劳动精神、工业科普内容，以表演形式巩固研学知识点。

第八板块：与劳动工人交流

1. 交流核心主题
一线劳动者立足平凡岗位、精益求精的工匠精神；

2. 学习引导
尊重体力劳动者，学习踏实肯干、爱岗敬业品质；了解基层生产岗位真实工作内容；

3. 德育目标
树立正确劳动观，明白劳动创造价值，培养吃苦耐劳品质。

三、课程通用育人总目标

1. 知识层面
融合小学、初中物理、语文、科学、历史课本知识点，覆盖力学、热学、声学、冶金、机械、现代制造、传统文化；

2. 实践层面
全部课程采用 “讲解 + 互动提问 + 分组动手实操 + 现场观摩” 模式，强化动手、协作、问题探究能力；

3. 德育素养
①传承榫卯、古代冶炼等中华传统工艺，增强文化自信；
②了解中国钢铁、重工制造业崛起，厚植家国情怀；
③学习劳动工人奋斗精神，树立崇尚劳动、爱岗敬业价值观；
④建立工业安全、绿色环保、科技创新意识；

4. 能力培养
团队分工协作、逻辑思考、语言表达、创新设计、现场观察总结能力。