面对这一困境，自然科学院的科学家主动提出，要建立科学与技术的统一领导，使开展科学教育的机构与边区的其他部门相互配合。随后，中国共产党加强了对科学教育和科学研究的整体领导，统一规划科学教育和生产建设工作。自然科学院先后建起了机械实习工厂、化工实习厂，以及酒精、玻璃、肥皂、制碱等试验性的工厂，并配合其他生产部门，开展研发试制工作，或是直接参与生产劳动。为了解决炼铁难题，自然科学院的师生动手建了一座炼铁的高炉。机械工程系的学生将金属材料这门课程搬到了炼铁厂，参加炼铁实习，据在该系就读的学生回忆，“边讲边实习，给我们很深的印象”。炼出铁后，机械系和化工系的学生又一起制作手榴弹的弹壳，为边区军队提供武器装备。自然科学院的师生还接受了制造玻璃器具的任务。经过一系列复杂而艰苦的试验和多次失败后，自然科学院的师生不仅终于成功制造了玻璃，还创建了能年产针管14万支、痘苗管4万多支的边区第一个玻璃厂。

    自然科学院在中国共产党的集中统一领导下，配合生产和战争需要，与其他科研机构协同工作，实现了科学教育与科学生产的有效结合。时人因此感慨：“前方需要酒精和炮弹，科学工作者就在生产实践中摸索试制酒精、炮弹；边区缺糖，就研制糖；医疗卫生缺乏医药和器械，就研制医用薄荷、甘油、手术工具等；工农业生产急需各种建设人才，自然科学院和边区各地的工农业技术训练班就培训并运输各种人才……科学技术与生产实践结合得如此紧密。”

    在与生产相结合的过程中，自然科学院的科学教育发展出了独特形式。一方面，自然科学院鼓励师生在科研和教育过程中自由思考、相互争论、自由探索；另一方面，自然科学院也领导科学研究和科学教育，使之与现实需要相结合，通过与军事工业局、边区工业局的合作来实现教育机构和生产机构的协同工作。经由中国共产党的统一领导，战争和生产的需要为科学教育指明了大致方向，而具体的教学内容和教学形式却交由科技工作者自由探索。这样，在这块科学园地中，自由探索与统一领导便不再矛盾，而是有着各自的范围与效用，能够相互配合，共同推进科学事业的发展。