青少年交通运输科普教育探索与实践

陈 杰，洪 玲，孙艳娜，毋妙丽，段晓英

（同济大学 交通运输工程上海市实验教学示范中心，上海 201804）

引言

2016年起，上海市教育委员会、上海市科学技术委员会携手创办“上海市青少年科学创新实践工作站”项目，旨在整合利用高校、科研院所的优质资源建设创新实践工作站，招收本市部分高中阶段学生进入实践工作站学习。通过在实践站的学习和实践，拓宽学生科学视野，培养创新精神，提升实践能力，积淀科学素养。在上海市教委、科委的支持下，同济大学交通运输工程学院发挥研究型、综合性交通运输学科的特点，借助学院在交通运输工程领域教育和学术研究等方面的优势资源，建成了上海市青少年科学创新实践工作站交通运输工程实践站（以下简称实践站），成为上海市首个交通运输学科青少年科学创新实践平台。在青少年中开展交通运输工程科普教育和创新实践，对于普及交通科技知识、激发广大青少年对交通运输科学的兴趣、吸引更多青少年报考交通运输专业，投身于交通强国建设，支撑交通强国建设具有深远意义。经过几年的建设，实践站在科普活动模式、运行管理等方面进行了一些探索，可为同类科普基地的建设提供参考和借鉴。

一、在青少年中开展交通运输科普教育的难点

实践站依托的同济大学交通运输工程学院在世界具有一定知名度，拥有丰富的教育、科研、实验资源，掌握了当今世界前沿的交通科技，具有开展交通运输科普教育的特殊优势。但由于实践站建设处于初期，没有多少成功经验可循，在实践过程中也存在一些难点和问题需要克服解决。

1.交通运输学科知识体系复杂庞大。实践站依托的交通运输学科涉及交通、运输、道路、轨道、信息控制等专业方向，是系统理论和实践并重的一级学科，其专业特点是系统复杂性，涉及众多交叉学科。由于中学的基础教育中交通运输工程理论知识几乎是空白，因此开展科学创新实践对于中学生来说内容过于深奥、难懂，要做到深入浅出、浅显易懂的科普教学，需要动员众多专业教师齐心协力共同完成。

2.科普工作机制尚不完善。交通运输科普虽然已逐步引起政府部门、大学、中学的重视，但仍缺乏具体政策和措施。依托大学设置的科普实践站，科普人员都是由学院教师兼任，但无论是晋升职称还是评定工作绩效，都没把科普工作考虑在内或者考虑较少，这在一定程度上影响了教师参与科普教育的积极性。为吸引更多优秀的教师、交通科技人才参与交通运输科普创作，促进科普作品推陈出新，科普工作机制需要进一步完善。

3.科普实践活动的形式和手段相对较少。如何组织丰富多彩的活动吸引更多的青少年，是交通运输科普的难点和最值得思考的问题。由于中学生相关理论基础和专业知识的欠缺，学院的一些实验室及重大交通科学实验装备向中学生开放有一定难度，这在一定程度上影响了科普活动的实践参与度。国内交通运输科普教育活动的主要形式是参观体验和科普讲座，不能满足青少年对交通科学的系统化了解和个性化探究的需求。因此，科普实践活动的形式与手段迫切需要与时俱进，以满足青少年的求知需求。

4.高等教育与中学基础教育无法有效衔接。长期以来，高等教育与中学基础教育的衔接存在着许多问题。在应试教育的模式下，中学关心的是如何提高升学率，而大学对中学的关注是如何招收到更多的学优生。当前，科技实践能力的培养是中学素质教育的重要内容，而高校的发展也需要更多综合素质强、科学素养高的生源。实践站作为高等教育与中学基础教育衔接的重要平台和桥梁，需要进一步加强与中学基础教育的紧密有效衔接，将优质教育资源、科研资源转化为青少年创新实践能力培养的支撑，发挥学院高层次交通科技人才对青少年成长的引导作用，激发中学生报考交通运输专业的热忱，形成高校与中学教育人才培养的双赢机制。

二、青少年交通运输科普教育模式探索实践

从科普教育精品化、特色化出发，实践站探索了参观体验为切入、科普读物为辅助、科普课程为主体、课题研究为导向的多样化、层次化科普教育模式，并进行了实践。内容丰富的科普活动激发了青少年学生探索交通科学奥秘的热情，收到了良好的效果。

1.参观体验活动。交通运输学科知识专业性强，单纯采用科普课程、讲座的方式难以引起学生的兴趣。科普体验活动可以让学生近距离感受交通科学的魅力，激发学生的兴趣。实践站通过科普体验日安排学生参观各专业方向实验室、研究成果、重大交通科技装备及院史馆等，让学生了解交通运输学科发展历程、重大工程、辉煌成就、学术大师、行业精英等，激发他们对交通运输科学的兴趣和热情。通过安排一些适合学生参与的互动实验（如铁路运输组织接发车仿真、仿真驾驶模拟系统、道路工程材料认知等），让青少年与交通运输科学零距离接触，提升体验感、获得感，唤起思想共鸣。

2.编写交通科学相关科普读物。许多青少年在参加了实践站安排的体验日活动后对交通运输科学产生了浓厚的兴趣，希望有读本和视频进一步了解。结合交通运输工程学院的教学和学术资源，实践站组织教师编写了系列科普读本，如《高铁的前世今生与运营仿真、道路》《人类进步发展的纽带、交通》《引领时代创造未来、铁道线路》《永不相交的两条平行线、信号与通信》《铁路的千里眼和顺风耳》等科普读物，因通俗易懂的语言、直观形象的图片，深受青少年和社会人士的喜爱。以学院各专业实验室为主线拍摄科研、教学及研究成果支持的国家重大交通工程等相关视频，使青少年进一步了解交通运输科学的魅力所在。

3.交通系列科普课程进中学。为了能将更多的交通科技信息传递到中学，实践站在学院选择优秀的科普课程进入中学实践点。选派的“交通的前世今生”“智慧公交和共享交通”“海绵城市与生态道路”“地铁是怎样建成的”“地铁网络化运营的奥秘”等科普课程受到中学生的青睐和热捧。科普课程进中学既可引导学生对智能交通方式和技术的探索，培养学生对未来交通的想象力，也可宣传科学思想、弘扬科学精神、倡导科学方法，提升他们的科学素质，培养敢于创新的精神。围绕历史、自然、社会、自我等维度，实践站后续将邀请学院专业教师持续推出与学生学习、生活密切相关，与社会紧密相连的科普课程，通过建构适合中学生的交通运输学科特色科普课程体系，达到加强交通运输高等教育与中学基础教育有效衔接的目标。

4.中学生进实践站开展交通科学研究。选择进入实践站学习的中学生通常对交通科学有着浓厚的兴趣，粗浅的课程不能满足他们的要求。为激发中学生的学习热情和研究兴趣，实践站依托学院各研究团队研发制定科学创新研究小课题，每位进站学生选择1项科学研究课题。研究课题大都来源于国家前沿科技项目，如《基于AI的交通基础设施健康检测与诊断》《如何利用一部手机成为道路医生——城市沥青路面表观健康状态探究》等，课题贴合学生的日常生活，符合中学生的认知规律。为了能使中学生顺利完成研究课题，由经验丰富的教师对其进行文献检索、调研、研究方法、实验技能及报告撰写等方面的培训。在此基础上，再由课题指导教师团队个性化指导学生开展课题研究，包括实验设计、实地调研、实验操作、数据分析、论文撰写等，指导教师像带教研究生一样带教他们。经过几个月的研究工作，最后结题通过汇报答辩的方式举行。答辩委员会除了评价研究报告内容、研究结果、创新性外，还要从报告撰写的规范性、逻辑性，以及汇报的生动性、答辩的准确性等角度进行综合评价。

三、科普基地运行管理探索实践

高校作为高等教育机构，拥有丰富的教育资源、科研学术资源、实验室资源，但这些资源都是在高校现有管理模式下有序运行。为充分保障青少年科普活动的规范有序开展，调动广大教师自觉参与的积极性和创造性，使资源得以充分利用，实践站在运行管理方面进行了探索实践。

1.规范运行，制度保障。科普基地的建设与普及是一个长期的系统工程，为了使科普基地规范、有序发展，实践站在建设、运行等环节建立了系统的管理制度。制度明确了基地的体制与管理、任务、组织架构及日常管理等内容。管理制度使得各个环节都能高效运转，保证每一次科普实践活动前都有详细的活动方案和人员安排，活动结束后有全面的总结，并在在建设运行过程中不断修正完善。

2.领导带头率先垂范，带动教师积极参与科普活动。学院、实践站及各系部领导虽然在教学、科研、行政等方面事务繁重，但仍然率先带头开设科普课程、指导中学生开展研究课题，他们是科普实践站建设的组织者、推进者、监督者，更是科普实践活动的参与者。领导率先垂范带了好头，在广大教师中产生了积极的带动效应，教师的积极参与使得各项科普实践活动顺利开展，过程精彩、结果圆满。

3.创新机制体制，调动教师参与科普活动的积极性。为调动教师参与科普活动的积极性，创新机制体制，在晋升职称或者评定工作绩效时，把科普教育工作纳入考核指标。一线教师具有丰富的专业知识、教学科研经验和开阔的国际视野，他们针对交通领域热点、焦点、突发公共事件，设计科普课程、研究课题，解读事件背后的交通科学知识，取得了良好的效果。

4.加强实验室科普队伍建设，发挥实验室资源的积极作用。大学实验室拥有丰富的科普资源和科普环境氛围，在科普中起到了不可替代的积极作用。为调动实验室工作人员参与科普的积极性，实践站在学院的支持下加强实验室科普队伍建设，鼓励实验室工作人员积极参与科普工作。通过业务学习不断提升实验室工作人员的科普课件制作、科普知识讲解、科普作品展示，以及与青少年进行沟通的能力，起到了良好的效果。

5.建立协同机制，整合优势资源，充分利用校内资源。除了将学院各专业方向实验室纳入科普工作体系，还通过校内院系之间的协同机制，将行政隶属不属于学院的轨道交通研究院、国家磁浮工程中心等单位的大型实验装备纳入科普工作体系，形成合作互动机制，扩充科普实践活动内容，实现校内资源效应最大化。

6.科普课程体系化、内容特色化、更新常态化。高校的科普基地一般代表了某一领域或学科的特色。实践站依托学院广大教师建设了道路工程、交通工程、轨道交通、运输组织、交通信控、交通安全等方向科普课程体系，每一个方向都有特色课程内容，且课程内容是动态变化的，随着时间的推移而变化，随着资源的丰富而变化。

四、发展建议

经过几年的持续探索，实践站的科普活动模式和内容不断创新、深化和拓展，运行管理体制机制不断优化，进站的学生拓宽了视野，体会到了学习交通科学技术的乐趣。为了吸引更多优秀学生进站学习，科普活动在形式、内容上还需要不断创新。建议：（1）重视“互联网+交通科普”建设。运用多元化手段，充分利用和借助网站、微信公众号、微博等平台，拓展科普信息传播渠道，强化移动端交通科学科普内容的推送，拓展传播领域和空间。（2）发挥学院交通运输学科教育和学术研究资源优势，安排资深教师、行业大咖不定期举办线上交通科普讲座。通过图文、音视频、在线直播等形式，将丰富的交通科学科普课程移至云端。（3）依托实验室和研发平台，建设开发虚拟仿真实验，拓展科普实践活动的实施空间，扩充实践活动内容，弥补科普手段、场地不足的局限。

结语

青少年是国家的未来，交通强国是国家战略，加强青少年的交通运输科普教育至关重要。高校科普实践基地的建设是一个系统性、长期性的工程，作为交通运输科学普及的重要基地，探索构建层次多元、形式多样、内容丰富、持续发展的交通运输科普实践平台是实践站长期重要工作内容和追求目标，最终实现交通运输科普服务于社会、服务于交通强国和创新型国家的建设。