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从教科书到数字学习平台 中圣热棒成为科学教育案例

时间:2026.09.08 浏览量:45 字号

秋季新学期伊始,当学生们翻开课本、登录数字学习平台,来自雪域高原的“热棒”再次进入学习视野。多年前,中圣科技自主研发的热棒技术及其在青藏铁路冻土治理中的应用,先后被收录于人民教育出版社《物理(八年级上册)》、江苏凤凰科学技术出版社《物理(八年级上册)》、星球地图出版社《地理(七年级上册)》和人民教育出版社《地理(高中必修第二册)》等教材。如今,相关内容还出现在国家中小学智慧教育平台以及多类科普、教学资源平台上。

物理课堂上,热棒是认识物态变化和热量传递原理的具体案例;地理课堂上,它将青藏高原多年冻土环境、青藏铁路建设与人类对自然环境的科学适应联系起来。从重大工程现场走进课堂,这项技术让抽象的书本知识有了真实的应用场景。

除多套中学教材外,热棒技术及相关科学知识还以题库、科普图文、互动展项等形式,进入国家中小学智慧教育平台、科普中国、中国数字科技馆等国家级教育科普平台,其在科学教育领域的传播由纸质教材进一步延伸至数字化载体。

青藏高原多年冻土冬季冻结膨胀、夏季融化沉降,容易引起路基变形,是青藏铁路建设需要攻克的世界性工程难题之一。中圣将热管及高效传热技术与寒区工程需求相结合,研发出“带中心测温管的低温热棒”,为抑制冻胀融沉、保持路基稳定提供了重要技术支撑。

热棒是一种利用工质相变实现高效传热的密闭装置。当冬季环境温度低于地下冻土温度时,热棒内部工质吸收地下热量后汽化,上升至地面散热段释放热量并液化,再返回地下循环工作;天气转暖后,传统低温热棒的传热循环逐步减弱或停止,避免外界热量反向传入冻土。整个过程无需外部动力,其中涉及的汽化吸热、液化放热和热量传递等知识,也让热棒成为物理原理联系重大工程实践的生动案例。

经过多年工程应用与持续创新,中圣热棒已由青藏铁路拓展至公路、能源管线、隧道等多个寒区工程领域,相关技术成果荣获国家科学技术进步奖,公司还牵头制定并修订热棒国家标准,推动技术成果由工程应用进一步转化为行业规范。2023年,中圣热棒的创新故事也走进央视镜头,在大型工业纪录片《栋梁之材》第四集《天工开物》亮相。

从雪域高原到中学课堂,一根热棒连接起科学原理与重大工程,也展现了科技创新服务国家建设的生动实践。走进教科书,是对中圣热棒技术科学价值和工程价值的认可,也让源于实践的创新成果成为启发青少年认识科学、探索科学的鲜活素材。