青少年交通運(yùn)輸科普教育探索與實(shí)踐

陳 杰，洪 玲，孫艷娜，毋妙麗，段曉英

（同濟(jì)大學(xué) 交通運(yùn)輸工程上海市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，上海 201804）

引言

2016年起，上海市教育委員會(huì)、上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)攜手創(chuàng)辦“上海市青少年科學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐工作站”項(xiàng)目，旨在整合利用高校、科研院所的優(yōu)質(zhì)資源建設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐工作站，招收本市部分高中階段學(xué)生進(jìn)入實(shí)踐工作站學(xué)習(xí)。通過(guò)在實(shí)踐站的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，拓寬學(xué)生科學(xué)視野，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提升實(shí)踐能力，積淀科學(xué)素養(yǎng)。在上海市教委、科委的支持下，同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院發(fā)揮研究型、綜合性交通運(yùn)輸學(xué)科的特點(diǎn)，借助學(xué)院在交通運(yùn)輸工程領(lǐng)域教育和學(xué)術(shù)研究等方面的優(yōu)勢(shì)資源，建成了上海市青少年科學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐工作站交通運(yùn)輸工程實(shí)踐站（以下簡(jiǎn)稱實(shí)踐站），成為上海市首個(gè)交通運(yùn)輸學(xué)科青少年科學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。在青少年中開(kāi)展交通運(yùn)輸工程科普教育和創(chuàng)新實(shí)踐，對(duì)于普及交通科技知識(shí)、激發(fā)廣大青少年對(duì)交通運(yùn)輸科學(xué)的興趣、吸引更多青少年報(bào)考交通運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)，投身于交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)，支撐交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)具有深遠(yuǎn)意義。經(jīng)過(guò)幾年的建設(shè)，實(shí)踐站在科普活動(dòng)模式、運(yùn)行管理等方面進(jìn)行了一些探索，可為同類(lèi)科普基地的建設(shè)提供參考和借鑒。

一、在青少年中開(kāi)展交通運(yùn)輸科普教育的難點(diǎn)

實(shí)踐站依托的同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院在世界具有一定知名度，擁有豐富的教育、科研、實(shí)驗(yàn)資源，掌握了當(dāng)今世界前沿的交通科技，具有開(kāi)展交通運(yùn)輸科普教育的特殊優(yōu)勢(shì)。但由于實(shí)踐站建設(shè)處于初期，沒(méi)有多少成功經(jīng)驗(yàn)可循，在實(shí)踐過(guò)程中也存在一些難點(diǎn)和問(wèn)題需要克服解決。

1.交通運(yùn)輸學(xué)科知識(shí)體系復(fù)雜龐大。實(shí)踐站依托的交通運(yùn)輸學(xué)科涉及交通、運(yùn)輸、道路、軌道、信息控制等專(zhuān)業(yè)方向，是系統(tǒng)理論和實(shí)踐并重的一級(jí)學(xué)科，其專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜性，涉及眾多交叉學(xué)科。由于中學(xué)的基礎(chǔ)教育中交通運(yùn)輸工程理論知識(shí)幾乎是空白，因此開(kāi)展科學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐對(duì)于中學(xué)生來(lái)說(shuō)內(nèi)容過(guò)于深?yuàn)W、難懂，要做到深入淺出、淺顯易懂的科普教學(xué)，需要?jiǎng)訂T眾多專(zhuān)業(yè)教師齊心協(xié)力共同完成。

2.科普工作機(jī)制尚不完善。交通運(yùn)輸科普雖然已逐步引起政府部門(mén)、大學(xué)、中學(xué)的重視，但仍缺乏具體政策和措施。依托大學(xué)設(shè)置的科普實(shí)踐站，科普人員都是由學(xué)院教師兼任，但無(wú)論是晉升職稱還是評(píng)定工作績(jī)效，都沒(méi)把科普工作考慮在內(nèi)或者考慮較少，這在一定程度上影響了教師參與科普教育的積極性。為吸引更多優(yōu)秀的教師、交通科技人才參與交通運(yùn)輸科普創(chuàng)作，促進(jìn)科普作品推陳出新，科普工作機(jī)制需要進(jìn)一步完善。

3.科普實(shí)踐活動(dòng)的形式和手段相對(duì)較少。如何組織豐富多彩的活動(dòng)吸引更多的青少年，是交通運(yùn)輸科普的難點(diǎn)和最值得思考的問(wèn)題。由于中學(xué)生相關(guān)理論基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的欠缺，學(xué)院的一些實(shí)驗(yàn)室及重大交通科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備向中學(xué)生開(kāi)放有一定難度，這在一定程度上影響了科普活動(dòng)的實(shí)踐參與度。國(guó)內(nèi)交通運(yùn)輸科普教育活動(dòng)的主要形式是參觀體驗(yàn)和科普講座，不能滿足青少年對(duì)交通科學(xué)的系統(tǒng)化了解和個(gè)性化探究的需求。因此，科普實(shí)踐活動(dòng)的形式與手段迫切需要與時(shí)俱進(jìn)，以滿足青少年的求知需求。

4.高等教育與中學(xué)基礎(chǔ)教育無(wú)法有效銜接。長(zhǎng)期以來(lái)，高等教育與中學(xué)基礎(chǔ)教育的銜接存在著許多問(wèn)題。在應(yīng)試教育的模式下，中學(xué)關(guān)心的是如何提高升學(xué)率，而大學(xué)對(duì)中學(xué)的關(guān)注是如何招收到更多的學(xué)優(yōu)生。當(dāng)前，科技實(shí)踐能力的培養(yǎng)是中學(xué)素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，而高校的發(fā)展也需要更多綜合素質(zhì)強(qiáng)、科學(xué)素養(yǎng)高的生源。實(shí)踐站作為高等教育與中學(xué)基礎(chǔ)教育銜接的重要平臺(tái)和橋梁，需要進(jìn)一步加強(qiáng)與中學(xué)基礎(chǔ)教育的緊密有效銜接，將優(yōu)質(zhì)教育資源、科研資源轉(zhuǎn)化為青少年創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的支撐，發(fā)揮學(xué)院高層次交通科技人才對(duì)青少年成長(zhǎng)的引導(dǎo)作用，激發(fā)中學(xué)生報(bào)考交通運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)的熱忱，形成高校與中學(xué)教育人才培養(yǎng)的雙贏機(jī)制。

二、青少年交通運(yùn)輸科普教育模式探索實(shí)踐

從科普教育精品化、特色化出發(fā)，實(shí)踐站探索了參觀體驗(yàn)為切入、科普讀物為輔助、科普課程為主體、課題研究為導(dǎo)向的多樣化、層次化科普教育模式，并進(jìn)行了實(shí)踐。內(nèi)容豐富的科普活動(dòng)激發(fā)了青少年學(xué)生探索交通科學(xué)奧秘的熱情，收到了良好的效果。

1.參觀體驗(yàn)活動(dòng)。交通運(yùn)輸學(xué)科知識(shí)專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，單純采用科普課程、講座的方式難以引起學(xué)生的興趣?？破阵w驗(yàn)活動(dòng)可以讓學(xué)生近距離感受交通科學(xué)的魅力，激發(fā)學(xué)生的興趣。實(shí)踐站通過(guò)科普體驗(yàn)日安排學(xué)生參觀各專(zhuān)業(yè)方向?qū)嶒?yàn)室、研究成果、重大交通科技裝備及院史館等，讓學(xué)生了解交通運(yùn)輸學(xué)科發(fā)展歷程、重大工程、輝煌成就、學(xué)術(shù)大師、行業(yè)精英等，激發(fā)他們對(duì)交通運(yùn)輸科學(xué)的興趣和熱情。通過(guò)安排一些適合學(xué)生參與的互動(dòng)實(shí)驗(yàn)（如鐵路運(yùn)輸組織接發(fā)車(chē)仿真、仿真駕駛模擬系統(tǒng)、道路工程材料認(rèn)知等），讓青少年與交通運(yùn)輸科學(xué)零距離接觸，提升體驗(yàn)感、獲得感，喚起思想共鳴。

2.編寫(xiě)交通科學(xué)相關(guān)科普讀物。許多青少年在參加了實(shí)踐站安排的體驗(yàn)日活動(dòng)后對(duì)交通運(yùn)輸科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，希望有讀本和視頻進(jìn)一步了解。結(jié)合交通運(yùn)輸工程學(xué)院的教學(xué)和學(xué)術(shù)資源，實(shí)踐站組織教師編寫(xiě)了系列科普讀本，如《高鐵的前世今生與運(yùn)營(yíng)仿真、道路》《人類(lèi)進(jìn)步發(fā)展的紐帶、交通》《引領(lǐng)時(shí)代創(chuàng)造未來(lái)、鐵道線路》《永不相交的兩條平行線、信號(hào)與通信》《鐵路的千里眼和順風(fēng)耳》等科普讀物，因通俗易懂的語(yǔ)言、直觀形象的圖片，深受青少年和社會(huì)人士的喜愛(ài)。以學(xué)院各專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室為主線拍攝科研、教學(xué)及研究成果支持的國(guó)家重大交通工程等相關(guān)視頻，使青少年進(jìn)一步了解交通運(yùn)輸科學(xué)的魅力所在。

3.交通系列科普課程進(jìn)中學(xué)。為了能將更多的交通科技信息傳遞到中學(xué)，實(shí)踐站在學(xué)院選擇優(yōu)秀的科普課程進(jìn)入中學(xué)實(shí)踐點(diǎn)。選派的“交通的前世今生”“智慧公交和共享交通”“海綿城市與生態(tài)道路”“地鐵是怎樣建成的”“地鐵網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的奧秘”等科普課程受到中學(xué)生的青睞和熱捧?？破照n程進(jìn)中學(xué)既可引導(dǎo)學(xué)生對(duì)智能交通方式和技術(shù)的探索，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)未來(lái)交通的想象力，也可宣傳科學(xué)思想、弘揚(yáng)科學(xué)精神、倡導(dǎo)科學(xué)方法，提升他們的科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)敢于創(chuàng)新的精神。圍繞歷史、自然、社會(huì)、自我等維度，實(shí)踐站后續(xù)將邀請(qǐng)學(xué)院專(zhuān)業(yè)教師持續(xù)推出與學(xué)生學(xué)習(xí)、生活密切相關(guān)，與社會(huì)緊密相連的科普課程，通過(guò)建構(gòu)適合中學(xué)生的交通運(yùn)輸學(xué)科特色科普課程體系，達(dá)到加強(qiáng)交通運(yùn)輸高等教育與中學(xué)基礎(chǔ)教育有效銜接的目標(biāo)。

4.中學(xué)生進(jìn)實(shí)踐站開(kāi)展交通科學(xué)研究。選擇進(jìn)入實(shí)踐站學(xué)習(xí)的中學(xué)生通常對(duì)交通科學(xué)有著濃厚的興趣，粗淺的課程不能滿足他們的要求。為激發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和研究興趣，實(shí)踐站依托學(xué)院各研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)制定科學(xué)創(chuàng)新研究小課題，每位進(jìn)站學(xué)生選擇1項(xiàng)科學(xué)研究課題。研究課題大都來(lái)源于國(guó)家前沿科技項(xiàng)目，如《基于AI的交通基礎(chǔ)設(shè)施健康檢測(cè)與診斷》《如何利用一部手機(jī)成為道路醫(yī)生——城市瀝青路面表觀健康狀態(tài)探究》等，課題貼合學(xué)生的日常生活，符合中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。為了能使中學(xué)生順利完成研究課題，由經(jīng)驗(yàn)豐富的教師對(duì)其進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、調(diào)研、研究方法、實(shí)驗(yàn)技能及報(bào)告撰寫(xiě)等方面的培訓(xùn)。在此基礎(chǔ)上，再由課題指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)個(gè)性化指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展課題研究，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)地調(diào)研、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析、論文撰寫(xiě)等，指導(dǎo)教師像帶教研究生一樣帶教他們。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的研究工作，最后結(jié)題通過(guò)匯報(bào)答辯的方式舉行。答辯委員會(huì)除了評(píng)價(jià)研究報(bào)告內(nèi)容、研究結(jié)果、創(chuàng)新性外，還要從報(bào)告撰寫(xiě)的規(guī)范性、邏輯性，以及匯報(bào)的生動(dòng)性、答辯的準(zhǔn)確性等角度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

三、科普基地運(yùn)行管理探索實(shí)踐

高校作為高等教育機(jī)構(gòu)，擁有豐富的教育資源、科研學(xué)術(shù)資源、實(shí)驗(yàn)室資源，但這些資源都是在高?，F(xiàn)有管理模式下有序運(yùn)行。為充分保障青少年科普活動(dòng)的規(guī)范有序開(kāi)展，調(diào)動(dòng)廣大教師自覺(jué)參與的積極性和創(chuàng)造性，使資源得以充分利用，實(shí)踐站在運(yùn)行管理方面進(jìn)行了探索實(shí)踐。

1.規(guī)范運(yùn)行，制度保障。科普基地的建設(shè)與普及是一個(gè)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，為了使科普基地規(guī)范、有序發(fā)展，實(shí)踐站在建設(shè)、運(yùn)行等環(huán)節(jié)建立了系統(tǒng)的管理制度。制度明確了基地的體制與管理、任務(wù)、組織架構(gòu)及日常管理等內(nèi)容。管理制度使得各個(gè)環(huán)節(jié)都能高效運(yùn)轉(zhuǎn)，保證每一次科普實(shí)踐活動(dòng)前都有詳細(xì)的活動(dòng)方案和人員安排，活動(dòng)結(jié)束后有全面的總結(jié)，并在在建設(shè)運(yùn)行過(guò)程中不斷修正完善。

2.領(lǐng)導(dǎo)帶頭率先垂范，帶動(dòng)教師積極參與科普活動(dòng)。學(xué)院、實(shí)踐站及各系部領(lǐng)導(dǎo)雖然在教學(xué)、科研、行政等方面事務(wù)繁重，但仍然率先帶頭開(kāi)設(shè)科普課程、指導(dǎo)中學(xué)生開(kāi)展研究課題，他們是科普實(shí)踐站建設(shè)的組織者、推進(jìn)者、監(jiān)督者，更是科普實(shí)踐活動(dòng)的參與者。領(lǐng)導(dǎo)率先垂范帶了好頭，在廣大教師中產(chǎn)生了積極的帶動(dòng)效應(yīng)，教師的積極參與使得各項(xiàng)科普實(shí)踐活動(dòng)順利開(kāi)展，過(guò)程精彩、結(jié)果圓滿。

3.創(chuàng)新機(jī)制體制，調(diào)動(dòng)教師參與科普活動(dòng)的積極性。為調(diào)動(dòng)教師參與科普活動(dòng)的積極性，創(chuàng)新機(jī)制體制，在晉升職稱或者評(píng)定工作績(jī)效時(shí)，把科普教育工作納入考核指標(biāo)。一線教師具有豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、教學(xué)科研經(jīng)驗(yàn)和開(kāi)闊的國(guó)際視野，他們針對(duì)交通領(lǐng)域熱點(diǎn)、焦點(diǎn)、突發(fā)公共事件，設(shè)計(jì)科普課程、研究課題，解讀事件背后的交通科學(xué)知識(shí)，取得了良好的效果。

4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室科普隊(duì)伍建設(shè)，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室資源的積極作用。大學(xué)實(shí)驗(yàn)室擁有豐富的科普資源和科普環(huán)境氛圍，在科普中起到了不可替代的積極作用。為調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室工作人員參與科普的積極性，實(shí)踐站在學(xué)院的支持下加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室科普隊(duì)伍建設(shè)，鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)室工作人員積極參與科普工作。通過(guò)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)不斷提升實(shí)驗(yàn)室工作人員的科普課件制作、科普知識(shí)講解、科普作品展示，以及與青少年進(jìn)行溝通的能力，起到了良好的效果。

5.建立協(xié)同機(jī)制，整合優(yōu)勢(shì)資源，充分利用校內(nèi)資源。除了將學(xué)院各專(zhuān)業(yè)方向?qū)嶒?yàn)室納入科普工作體系，還通過(guò)校內(nèi)院系之間的協(xié)同機(jī)制，將行政隸屬不屬于學(xué)院的軌道交通研究院、國(guó)家磁浮工程中心等單位的大型實(shí)驗(yàn)裝備納入科普工作體系，形成合作互動(dòng)機(jī)制，擴(kuò)充科普實(shí)踐活動(dòng)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)資源效應(yīng)最大化。

6.科普課程體系化、內(nèi)容特色化、更新常態(tài)化。高校的科普基地一般代表了某一領(lǐng)域或?qū)W科的特色。實(shí)踐站依托學(xué)院廣大教師建設(shè)了道路工程、交通工程、軌道交通、運(yùn)輸組織、交通信控、交通安全等方向科普課程體系，每一個(gè)方向都有特色課程內(nèi)容，且課程內(nèi)容是動(dòng)態(tài)變化的，隨著時(shí)間的推移而變化，隨著資源的豐富而變化。

四、發(fā)展建議

經(jīng)過(guò)幾年的持續(xù)探索，實(shí)踐站的科普活動(dòng)模式和內(nèi)容不斷創(chuàng)新、深化和拓展，運(yùn)行管理體制機(jī)制不斷優(yōu)化，進(jìn)站的學(xué)生拓寬了視野，體會(huì)到了學(xué)習(xí)交通科學(xué)技術(shù)的樂(lè)趣。為了吸引更多優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)站學(xué)習(xí)，科普活動(dòng)在形式、內(nèi)容上還需要不斷創(chuàng)新。建議：（1）重視“互聯(lián)網(wǎng)+交通科普”建設(shè)。運(yùn)用多元化手段，充分利用和借助網(wǎng)站、微信公眾號(hào)、微博等平臺(tái)，拓展科普信息傳播渠道，強(qiáng)化移動(dòng)端交通科學(xué)科普內(nèi)容的推送，拓展傳播領(lǐng)域和空間。（2）發(fā)揮學(xué)院交通運(yùn)輸學(xué)科教育和學(xué)術(shù)研究資源優(yōu)勢(shì)，安排資深教師、行業(yè)大咖不定期舉辦線上交通科普講座。通過(guò)圖文、音視頻、在線直播等形式，將豐富的交通科學(xué)科普課程移至云端。（3）依托實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)平臺(tái)，建設(shè)開(kāi)發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，拓展科普實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施空間，擴(kuò)充實(shí)踐活動(dòng)內(nèi)容，彌補(bǔ)科普手段、場(chǎng)地不足的局限。

結(jié)語(yǔ)

青少年是國(guó)家的未來(lái)，交通強(qiáng)國(guó)是國(guó)家戰(zhàn)略，加強(qiáng)青少年的交通運(yùn)輸科普教育至關(guān)重要。高?？破諏?shí)踐基地的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)性、長(zhǎng)期性的工程，作為交通運(yùn)輸科學(xué)普及的重要基地，探索構(gòu)建層次多元、形式多樣、內(nèi)容豐富、持續(xù)發(fā)展的交通運(yùn)輸科普實(shí)踐平臺(tái)是實(shí)踐站長(zhǎng)期重要工作內(nèi)容和追求目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸科普服務(wù)于社會(huì)、服務(wù)于交通強(qiáng)國(guó)和創(chuàng)新型國(guó)家的建設(shè)。