高中生将材料科学与未来的职业和全球挑战联系起来

普林斯顿复杂材料中心(PCCM)已被国家科学基金会选中，以扩大其在量子技术和生物启发材料两个领域的开创性研究。每年夏天，PCCM都会举办普林斯顿大学材料学院(PUMA)，这是一个面向弱势群体高中生的材料科学与工程项目。图片：化学与生物工程助理教授SujitDatta向高中生展示2019年参观校园的新型材料样品，他的实验室正在研究这些材料的用途，例如环境清理和药物输送。

在普林斯顿的一间实验室里，两旁摆满了高科技成像和制造工具，高中生们凝视着海绵状凝胶和微珠悬浮液的样品——助理教授SujitDatta解释说，这些新材料可能对环境清理或药物输送有用。

Datta的化学和生物工程实验室的研究人员使用3D打印机和专用显微镜创造并试验这些“柔软的材料”——“如果你喜欢建造东西”，研究生ChristopherBrowne告诉来访的学生，这是理想的工作。

作为普林斯顿大学材料学院(PUMA)的一部分，高中生参观了该实验室，该项目于7月8日至25日举行，为期三周。自2002年以来，每年夏天由国家科学基金会支持的普林斯顿复杂材料中心(PCCM)提供，PUMA将来自弱势群体的学生带到普林斯顿，深入了解材料科学世界和学术研究文化。

PUMA为学生提供了“一个了解在研究前沿工作是什么样的生活的窗口，”PCCM主任兼普林斯顿大学1909届物理学教授阿里·亚兹达尼(AliYazdani)说。“在过去的17年里，PUMA计划在推动学生的职业生涯方面产生了重大影响，”包括提高毕业率和大学参与率。

播放视频：PUMA学生参加了与助理教授SujitDatta及其研究小组成员的小组讨论，他们分享了他们自己的“我们如何走到今天这一步”的故事。

播放视频：PUMA：高中生将材料科学与未来职业和全球挑战联系起来

今年夏天，新泽西州高中生的材料科学项目提供了实验室体验，并激发了他们对未来学习和职业的想法。

工程通信办公室的视频

今年，来自特伦顿、汉密尔顿和普林斯顿的15名学生了解了用于信息存储的材料的历史，从粘土到计算机。除了参与课程作业、独立项目和实验室参观之外，PUMA学生还与本科生和研究生会面，就科学和工程领域的职业道路进行对话。

虽然课程和讲师每年都在变化，但“重点始终放在普林斯顿发生的科学上，并向学生展示普林斯顿、学术界和科学界欢迎他们的地方，”科学和科学博士丹尼尔斯坦伯格说。PCCM的工程外展专家。

Steinberg与连续第二年担任PUMA首席教师的普林斯顿高中科学教师JoyBarnes-Johnson合作，改编了材料研究学会开发的“材料对社会的影响”课程中今年夏天的课程。该课程还以联合国可持续发展目标为指导，该目标为学生提供了一个将科学与全球问题联系起来的框架——这是PUMA使命的一个关键部分。

乔伊·巴恩斯-约翰逊在教室前讲话

PUMA的首席教师JoyBarnes-Johnson旨在“确保学生认识到科学、技术、工程和数学不会在没有关注他们作为人的情况下出现。”

拍摄者弗兰克·沃伊切霍夫斯基

Barnes-Johnson说：“我想确保学生们认识到，科学、技术、工程和数学都离不开他们作为人的身份。”针对低收入家庭学生的大学准备计划。“PUMA是一个很好的机会，可以将所有科学学科聚集在一个与人类相连的保护伞下。”

RenaeManahan是新泽西州汉密尔顿诺丁汉高中即将升入11年级的学生，她说PUMA项目让她对科学是什么有了“更广泛的认识”。“这不仅仅是关于数学、公式和数据，”她说。Manahan补充说，虽然她目前对医疗事业感兴趣，但她发现听取普林斯顿学生的意见很有价值，他们谈到大学是探索不同领域和职业选择的时候。

除了参观实验室外，PUMA学生还参加了与Datta研究小组成员的小组讨论，他们分享了他们自己的“我们如何走到今天这一步”的故事。例如，达塔本人在大学时主修哲学，后来受到物理课程的启发。研究生乔安娜·施耐德(JoannaSchneider)在将注意力转向工程之前计划从事表演艺术事业。

研究生强调了本科和研究生学习之间的区别：研究生的工作主要是自我驱动的、创造性的，并且最终是非常有成就感的：“你得到报酬来学习，”布朗说，他在Datta的研究生工作已经三年了实验室。

基于这个想法，巴恩斯-约翰逊告诉学生们，“付钱学习是一个意义重大的机会。当你成为一个非常狭窄的领域的全球对话的一部分时，你在附近的生活以及你与家人的生活可以呈现出新的形式和新的意义。”

PUMA学生完成了由他们自己的兴趣驱动的小组研究项目，并受到该项目客座科学家工作的启发。一组研究了Datta研究中使用的聚合物凝胶作为便携式床上用品的潜力。在Google的一位工程师拜访之后，另一个小组选择研究信息分类软件的机制。学生们在课程的最后一天向家人和朋友展示了他们的作品。

“PUMA不像普通教室，”新泽西州特伦顿FoundationCollegiateAcademy的11年级新生GabrielMarinCarabajo说。“你实际上可以亲身体验什么是科学。你可以去实验室。你可以听真正的大学老师讲课。你会看到科学和数学如何改变世界，以及你如何在未来改变世界。”

PUMA是PCCM每年推出的十多个教育和外展计划之一，PCCM汇集了来自自然科学和工程六个系的30多名教职员工。PCCM成立于1994年，是美国国家自然科学基金资助的20个材料研究科学与工程中心之一。除了推进材料科学研究，提高STEM意识、多样性和可及性是每个中心的主要目标。