开学当日，阳光明媚，50名学童怀揣着憧憬与期待，踏入了这所承载着希望的学堂。九皇子站在学堂门口，笑容满面地迎接每一位学子。
正式开课，九皇子按照预先规划的教学方案，亲自授课。他从最基础的数理知识讲起，用通俗易懂且生动有趣的方式，将异世界的奇妙知识传授给学童们。学童们听得津津有味，眼中闪烁着求知的光芒。
随着教学的深入，九皇子发现，虽然大部分学童都能跟上进度，但仍有个别学童在理解一些复杂概念时显得有些吃力。与此同时，随着学堂的名气逐渐传开，周边地区的一些官员和富绅，纷纷找到九皇子，希望能将自家子弟送入学堂学习，这使得学堂的生源管理面临新的挑战。
九皇子迅速镇定下来，他深知时间紧迫，必须高效地做出决策。他先将师生们分成几个小组，每个小组负责不同的任务方向。
一部分擅长机械制造的学生，在几位工匠师傅的指导下，着手改进和优化之前制作的发电模型。他们计划在展示会上展示一个更稳定、发电量更大的升级版水利发电模型，以此凸显学堂在能源研究方面的进展。
另一组学生则专注于化学领域，他们在九皇子的启发下，打算展示利用简单材料制作一些实用化学制品的过程，比如制作肥皂和简易照明用的蜡烛，让大臣们直观感受化学知识在生活中的应用。
还有一组学生负责展示光学相关成果。他们利用玻璃制作简易的放大镜和望远镜，准备在展示会上演示这些光学器具如何改变人们观察世界的视角，展示科技对生活便利性的提升。
而对于展示方式的设计，九皇子与师生们集思广益。他们决定搭建一个大型的展示台，将不同的展示项目分区陈列。每个项目都安排专门的学生作为讲解员，用通俗易懂的语言向大臣们介绍原理和应用前景。
为了确保展示过程万无一失，九皇子组织了多次预演。在预演过程中，他们发现了不少问题。比如，发电模型在长时间运行后会出现一些小故障，导致发电不稳定；化学制品制作过程中，部分材料的用量控制不够精准，影响了成品质量；光学器具的演示受光线条件影响较大，展示效果不够理想。
针对这些问题，九皇子带领师生们逐一解决。他们仔细检查发电模型的每一个部件，对容易出现故障的地方进行加固和改良；反复试验化学制品的制作流程，精确控制每一种材料的用量；还设计了特殊的遮光罩，以保证光学器具演示时不受外界光线干扰。
终于，成果展示会的日子来临。朝中大臣们纷纷应邀前来，他们带着好奇与质疑的目光走进展示会场。当展示会开始，看到学生们熟练地操作各种装置，清晰地讲解原理时，大臣们不禁露出惊讶的神情。
然而，就在展示进行到一半时，一位大臣突然站出来发难，指责这些成果不过是些奇技淫巧，对国家发展并无实际用处，要求立刻停止这场展示。
面对这位大臣的发难，九皇子神色从容，他微微抬手示意现场安静，然后不紧不慢地走到那位大臣面前。
“大人此言差矣。”九皇子目光坚定地说道，“这些看似新奇的成果，实则蕴含着改变国家命运的巨大力量。就如这水利发电模型，假以时日完善推广，可解决诸多地方的照明与动力问题，大大提升生产效率。而这些化学制品，能改善百姓生活，增加民生福祉。光学器具用于军事侦查、天文观测，对国家的国防与探索未知也意义非凡。怎能说是奇技淫巧？”
在场的其他大臣听了九皇子的解释，不禁暗暗点头，觉得颇有道理。但那位发难的大臣仍不罢休，冷哼一声道：“殿下说得好听，可这些不过是设想，尚未见实际成效，耗费诸多人力物力，恐是得不偿失。”
九皇子并未动怒，而是微笑着回应：“大人，任何伟大的事业都始于设想，若不付诸实践，又怎会有成果？学堂开办时日尚短，便已有这些进展，假以时日，必能为国家带来翻天覆地的变化。且此次展示，旨在让各位大人看到科技的潜力，并非急于求成。”
此时，皇帝也在一旁开口道：“九皇子所言极是。朕让举办此次展示会，正是想让诸位爱卿了解科技之力。国家要发展，便不能固步自封。这些成果虽未全然成熟，但前景可期。”
皇帝发话，那位大臣不敢再多言，只得悻悻坐下。九皇子见状，继续有条不紊地指挥展示会进行。
接下来的展示项目更加精彩，学生们展示了利用简单机械原理制作的农用器具改良版，能够大幅减轻农民劳作负担。大臣们亲眼目睹这些器具的高效运作，不禁连连称赞。
展示会结束后，不少大臣对学堂的态度发生了转变，从质疑变为了认可，甚至主动找到九皇子，询问是否有需要他们协助之处。
经此一役，学堂的名声愈发响亮，更多有志青年渴望进入学堂学习。然而，随着生源的增多，学堂现有的场地和师资又显得捉襟见肘起来……
九皇子深思熟虑后，深知以目前的状况，仅凭自己一人之力，确实难以在师资不足的情况下再大规模招收新学生。于是，他公开宣布，学堂暂时停止招生，需等到这一批课堂上的学生出师之后，才有机会开启新一轮的招生。
此消息一出，不少渴望送子女入学堂的家长心急如焚，纷纷找到九皇子表达自己的意愿。九皇子见状，灵机一动说道：“若各位家长愿意让我的学生来教导贵府子弟，我这边自是没问题的。”
此言一出，一些思想较为开明的家长率先响应。九皇子挑选了一批学业较为出色、品行端正的学生，安排他们到这些家长家中，以一对一或一对多的形式授课。同时，为了保证教学质量，九皇子定期会给这些外出授课的学生进行培训和指导，确保他们传授的知识准确无误。
而在学堂内，九皇子更加专注地教导剩下的学生。随着时间的推移，第一批学生逐渐掌握了较为系统的知识和技能，开始在各自擅长的领域崭露头角。
其中，有几个学生在发电技术方面颇有建树，他们在九皇子的指导下，对之前的发电模型进行了进一步优化，不仅提高了发电效率，还降低了成本。他们向九皇子提议，希望能将这项技术推广到民间，为百姓解决实际的用电需求。
九皇子一脸严肃地看着这些急于推广成果的学生，说道：“你们现在要做的，是把我教的知识学牢学深。若学不到深处，以后做事就会一直走弯路，白白浪费时间。所以，都静下心来好好学习。”
学生们听了九皇子的话，虽心中仍有些急切，但也明白老师所言极是，于是纷纷沉下心来，继续钻研学业。
九皇子见学生们因自己不让他们进行实践而有些泄气，此刻为了让他们重振士气、坚定他们继续钻研的决心。于是，他带着学生们来到水力发电模型处，温和地说道：“孩子们，莫要因眼前的阻碍而气馁。科技的进步之路本就布满荆棘，每一次挑战都是我们成长的契机。来，仔细观察这水力发电模型，通过实践看看能否发现可修改完善之处。”
学生们围聚在水力发电模型旁，纷纷打起精神，开始仔细观察。他们有的盯着水轮的转动，思考水流冲击力与转速之间的关系；有的检查着连接部件，琢磨如何进一步减少摩擦损耗；还有的记录着各项结构的运转，试图从这些中的变化中找出优化的方向。
经过一番认真观察与讨论，一位平时就对机械构造极为敏锐的学生率先开口：“殿下，我发现水轮的叶片形状可以再优化，若是将叶片的弧度调整，或许能更好地利用水流冲击力，提高发电效率。”
另一位擅长数据分析的学生也点头赞同，并补充道：“而且根据之前记录的数据，在不同水位下，发电的稳定性会有所波动。我们是否可以设计一个自动调节装置，让水轮始终能在最佳水位状态下工作？”
九皇子听着学生们的发言，眼中满是欣慰与赞许：“你们说得都很好，就按照这些思路动手尝试。当我们把技术做到极致，那些抵制的声音自然会不攻自破。”
在九皇子的鼓励下，学生们立刻投入到对水力发电模型的改进工作中。他们日夜钻研，反复试验不同的叶片形状和调节装置的设计方案。经过无数次的失败与调整，终于成功对水力发电模型进行了优化。改进后的模型，发电效率大幅提升，稳定性也得到了极大增强。
与此同时，在机械学方面取得突破的学生们也没有闲着。他们深入研究水力结构，不断尝试改进生产工艺，降低成本。经过不懈努力，水力锻锤法，不但节省时间、提高效率。
九皇子带着这些优化后的成果，再次来到朝堂之上。他向皇帝和大臣们详细展示了水力发电模型的改进之处，以及新型的打铁工艺的诸多优势。