“浸入式”科创研学驱动的科普体系建构及其提升研究生创新能力的研究

陈丽芸 丁明利 李莉莉 朱美芳

DOI： 10.16750/j.adge.2024.06.011

摘要：为加强研究生创新能力培养，推动教育强国建设背景下研究生教育改革发展，探索了科创研学驱动的科普育人新体系，拓展了研究生科普教育新渠道。通过整合优势科研平台、重大科研项目和高水平师资队伍，以“问题导学”为主线，锻造研究生综合素质及实践创新能力；打造“1+1+1”浸入式科创研学模式，提升研究生的实践反应力；构建“课堂–学生–网络”的线上线下、课内课外立体网状传播路径，提升研究生科技传播力。形成了教育、科技、人才协调发展的特色科普育人体系，培养了一批拥有创新意识、掌握专业知识和具备服务社会能力的新时代高层次拔尖创新人才。

关键词：“浸入式”科创研学；研究生创新能力；科普教育体系；研究生教育

习近平总书记指出：“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。”^[1]研究生是落实教育、科技、人才协调发展的重要主体，研究生教育是高等教育的最高层次，是科技第一生产力、人才第一资源、创新第一动力的重要结合点，是衡量一个国家高等教育竞争力的关键标志，是高层次拔尖创新人才自主培养的主渠道，肩负着实现教育强国建设的重要使命。

如何落实“科学普及与科技创新同等重要”的重要精神，通过科普实践工作来促进和提升研究生的创新意识和能力就值得我们特别关注。对于研究生教育和科普育人，各方研究者和教育者主要关注科普类型硕士生教育，包括从招生和培养^[2]到学位授予各环节^[3-4]的改革举措对提升研究生创新意识与能力的重要作用和价值^[5]；对于科技创新与研究生创新能力培养，学界研究也颇多，如基于科技人力资本理论的MASEM分析中国研究生创新能力影响因素^[6]；依托引智基地^[7]、科技平台^[8]等培养具有跨学科研究能力的创新型科技人才；基于“互联网+”趋势^[9]、协同创新视角^[10]、研究生课外科技创新工作^[11]等加强研究生科技创新能力培养的策略等。既有的研究成果为本研究奠定了良好的理论基础，提供了实践路径。笔者拟从以下方面展开研究，即内外贯通、多管齐下，打通科学普及和科技创新的通道，注重发挥“大平台、大项目、大先生”在培养高层次拔尖创新人才方面的价值和作用，通过支持研究生参与科普工作来提升其创新意识与能力，进而为科技创新提供源源不断的人力资源。

一、科普教育融入研究生创新教育存在的问题

我国对科普工作一直非常重视，一方面成立专门机构，早在新中国建立初期，就在文化部设立了科学技术普及局，负责领导和管理全国的科普工作，同时，在各部门和地方也设立了专门的科普管理机构；另一方面颁布推进科普工作的政策法规，如2002年出台了世界上第一部科普法——《中华人民共和国科学技术普及法》，通过立法切实保障和推进科普工作。2006年，又出台了《全民科学素质行动计划纲要（2006—2010—2020年）》，提出通过高等院校和有关研究机构培养大批科学技术传播与普及专门人才，为科普类型硕士生培养提供了政策支持。2016年，出台了《全民科学素质行动计划纲要实施方案（2016—2020年）》，提出将科普工作与素质教育紧密结合，注重培养具有创意、创新、创业能力的高层次创造性人才。此时，才逐渐把科普工作与研究生创新人才培养紧密结合。2021年，出台了《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》，提出“建立高校科普人才培养联盟，加大高层次科普专门人才培养力度，推动设立科普专业”^[12]。

虽然既有机构推进，又有政策加持，但鉴于长久以来高等学校与社会大众之间的沟通交流渠道不多，部分高校教师中存在科学普及工作是“不务正业”的错误认识，以及对科学普及工作在培养研究生创新能力方面的重要作用与价值的认知还不到位等因素，在我国大力倡导科学家精神，迫切提升全民科学素养，大力推广科学技术的应用的时代背景下，未单独开展科普专业硕士研究生教育的高校，在实现科学普及与科技创新的两翼齐飞，尤其是通过研究生教育教学深化科普知识掌握，发挥研究生教育在为落实教育、科技、人才协调发展战略中的作用，尤其是在落实科普教育与研究生创新能力培养之间，还存在三个方面的问题：①研究生科研主观能动性不强，较难把握国家战略需求和长远需要以及生产实践中的实际问题，从而不具备“解决真问题”的能力。②研究生的逻辑思维能力还不够缜密，面对研究课题时还没有形成“高层设计、分步实施”的逻辑思维与计划能力，盲目试验有效结果少，不能做到“真解决问题”。③研究生的数据分析和展示汇报等表达与传播能力有待加强，面对取得的数据结果，未能开展及时有效与系统的分析、展示和传播，没有达到“问题真解决”的培养目标。这三个方面的问题与科学普及所强调的掌握科学和技术知识，拥有创意和创新能力，具备传播和沟通技能等均密切相关。

国家重点实验室作为国家科技创新体系的重要组成部分，是国家组织高水平基础研究和应用基础研究、聚集和培养优秀科学家、开展高层次学术交流的重要基地，除了面向国际竞争，为增强科技储备和原始创新能力，开展基础研究、应用基础研究（含竞争前沿高技术研究）和基础性工作，更要发挥国家重点实验室社会服务功能特别是科普教育功能。聚焦新时代研究生教育对人才培养多元化的要求，国家重点实验室要充分发挥资源优势，积极主动创新科普教育实践体系建设，培养兼具广阔视野与专业深度、富有创新能力的研究生。

东华大学把科普实践工作和研究生创新能力培养有机结合，充分发挥“大平台”——纤维材料改性国家重点实验室，“大项目”——学校承担的国家重大攻关项目和取得的重大科技成果，“大先生”——院士领衔、中青年教师参与的团队开展指导，创新“科创研学”项目，为科普体系建设提供了新思路、进行了新探索。“科创研学”对于科研历史的传承、科技创新的积淀具有重要作用，对于国家民族发展进步、国民科学素质提升具有重要战略意义。

二、“浸入式”科创研学的科普教育融入研究生创新教育的具体举措

通过整合优势科研平台（大平台）、重大科研项目（大项目）和高水平师资队伍（大先生）资源，以科技素质教育为主轴，拓展研究生科普教育渠道，鼓励研究生广泛参加科普活动，深度融入“大思政”工作大局，主动承担和履行国家战略科技力量的传播使命，建立健全研究生科普素养教育教学体系，加强科普教育，提升科学素质，强化创新能力，为国家培养“卓越工程人才”和“高层次科普人才”（见图1）。

1.依托国家级优秀科研基地，聚焦前沿课题，激发研究生创新能动力

针对研究生科研主观能动性不强，不具备“解决真问题”的现状，以重大项目、前沿课题为“问题锚点”，研究生为“知识传送带”，引导研究生“真问问题、问真问题、真解决问题、解决真问题”，贯通“问”“导”“学”一体化，激发研究生创新能动力，构建特色研究生科普教育体系。

纤维材料改性国家重点实验室（以下简称“国重”）依托东华大学建设而成，源于我国第一个化学纤维专业，于1992年由原国家计委批准筹建，1996年通过国家验收，2003年起连续四次通过国家评估，2018年被评为材料领域“优秀类国家重点实验室”，是我国纤维和纺织材料领域第一个国家重点实验室，为我国发展成为化学纤维生产大国并向纤维强国迈进做出重要贡献。国重历来重视研究生创新培养，坚持“创新思想、工程能力、国际视野”的研究生培养理念，聚焦国际前沿和国家战略，以“问题导学”为主线，让课堂成为滋润科学精神的沃土，通过科普项目的实施，助力培养了一批具有国际视野、创新能力和实践能力的高素质研究生。

具体来说，“问”就是以国重承担的重大科研任务为导向，引导并促进学生深入思考和探究，“真问问题”“问真问题”，提高学生的学习能力和思辨能力，让研究生在获取前沿知识的同时发现真问题。“导”即导师通过引导和指导，助力学生自主解决问题，让学生在解决问题时获取知识，掌握解决问题的方法，进而解决真问题。“学”则是学生在参与过程中发挥主观能动性，学会方法、掌握技能、获取知识、得到经验、凝练理论。可以说，“问”是基础，“导”是关键，“学”是核心，通过三个方面的紧密结合极大地增强学生的参与积极性，激发研究生创新能动力，增强研究生自主探究和团队合作意识。

如在科创研学中设立“我国医卫防护纤维材料产业发展报告”科普软课题，组织研究生队伍对医卫防护纤维材料国内外发展现状及未来发展技术预测进行研究与调研，特别是在疫情期间，为国家战略性资源——口罩和防护服的重复使用、医疗废弃物处理以及我国口罩和防护服产能短期内提升提出针对性建议。开展专业科普，当代研究生责无旁贷，2020年在新冠病毒医卫防护材料应急专项中设立了8项科普课题，引导各方及时发声，形成了形式多样、具有科学依据的科普作品。通过制作科普作品，促进研究生深入掌握科学知识，辨析各种伪科学的错误，积极传播正确的知识，提高研究生面对社会热点、捕捉热点的应急反应能力和解决真问题的能力。

2.打造研究生“1+1+1”浸入式科创研学模式，提升研究生实践创新与逻辑反应力

围绕研究生存在的逻辑思维能力不够缜密，不能做到“真解决问题”的现状，为激发师生双主体的活力，建立了“1+1+1”浸入式科创研学模式。具体来说，要求研究生通过换位育人实践，对高中生进行科创活动指导，经过选题、开题、中期、结题报告及汇报展示等“全流程”项目实践，一方面激发研究生对科技的兴趣，另一方面激发和深化研究生创新的内生动力，拓展创新思维，以实践引导研究生自我成长。

“1+1+1”科创研学模式，即设立学生科创课题，每个课题由1名相关专业领域教授进行课题指导；1位硕士或博士研究生担任助教，对高中生进行点对点辅助指导，包括对理论基础、科研思维、探究方法的传授与启发；辅以1名相关学科专业的辅导员指导研究生进行课题研究。通过创新课题过程管理和质量控制，促进研究生从深度和广度上扩大知识范围，强化基础知识素养，完善知识结构，有效拓宽和夯实知识体系；以高中生为“载体”，研究生为“知识传送带”，通过图文、视频拍摄制作科普“大餐”，打造纤维材料“中央厨房”，实现知识有效传递，有效提高研究生的实操能力、课堂掌控力和实践反应力。

“1+1+1”浸入式科创研学育人模式，加深了研究生对于专业知识的认知，巩固并夯实了研究生掌握的专业知识与技能，尤其是研究生在与大中小学生互动时，常常会迸发出新颖的想法，从而提高研究生实践反应力，更为纤维材料的科普教学注入了新鲜元素。

3.“科普实践+大思政教育”志愿服务驱动，培养研究生全方位思考问题的能力和科技传播力

由于研究生的数据分析和展示汇报能力不足，没有达到“问题真解决”的培养目标。为此，我们尝试“科普实践+大思政教育”的育人新路径，以科技素质教育为主轴，深度融入“大思政”工作大局，建立健全研究生科普素养教育教学体系，以纤维材料学科创建人钱宝钧等大先生身上所展示的科学家精神^①引导研究生主动承担和履行国家战略科技力量的科技传播使命。运用师生合作设计参与各类科技竞赛、科普讲座等，通过浅显易懂的画面和话语，以人们喜闻乐见的方式积极传播和解读前沿科技知识；将所学理论知识有效传播出去，在传播中消化，实现理论与实践的高效衔接，形成“理论–实践–创新–传播”的科普育人良性循环。

以科学家精神引领的科技志愿服务是研究生“大思政”教育的有效途径，充分发掘和借助研究生志愿服务资源，结合研究生群体的专业优势和实践优势，有效实现研究生志愿者的社会价值。以研究生参与“先进纤维与聚合物材料国际会议”“实验室开放日”等志愿服务为契机，以“科创中心”“传媒中心”“宣传讲解团”为抓手，更新内容和创新形式，顺应现代移动互联时代趋势，利用新媒体将课堂知识扩展至网络并融入人们的日常生活之中，扩大科学传播受众面。建立“SKLFPM”“S·I·C”科技创新中心等微信平台，普及纤维材料实用知识；制作“师说”材料科学系列微视频，通过轻松活泼的画面和深入浅出的话语，向社会各界充分介绍先进纤维材料的知识、技术和应用领域；为各大科普网站撰写文章、提供咨询，服务各年龄层受众等，已建成科研志愿服务为路径的研究生育人模式，让研究生自觉运用科学思想和方法自主发现问题、解决问题，并充当科学传播“蒲公英”，将所学知识辐射社会，使更多人通过“科普视角”快速掌握相关科学知识。

三、“浸入式”科创研学科普教育促进研究生创新实践的成效

1.提升了研究生创新意识和综合能力

自2019年以来，研究生发表相关的学术论文和获奖数量明显增加，研究生发表SCI检索论文667篇，申请国家发明专利579件；积极参加大学生创新创业计划等115人次，获第十三届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛铜奖、上海知识产权创新奖、中国材料研究学会科学技术奖技术发明一等奖、上海市科学技术奖科技进步一等奖、中国纺织工业联合会科学技术奖等各类奖项14项；研究生就业质量稳步提高，不少毕业生就职于中石化、上海商飞公司等知名企业。

2.提高研究生实践反应力的同时在大中小一体化方面硕果累累

“1+1+1”科创研学方法把研究生从事科研训练由“被动接受执行”模式转变为“主动思考、顶层设计和具体落实”的新模式，形成了一支结构合理、各有专长的创新队伍。2019年以来，研究生助教指导中学生在上海市青少年科技创新大赛中累计获得一等奖1项、二等奖8项、三等奖16项，获得松江区“明日科技之星”一等奖10项、二等奖7项、三等奖6项，获得松江区科创大赛一等奖3项、二等奖8项、三等奖2项，获得松江区研究性学习成果一等奖2项等成果。

3.推进了科普教育与研究生专业实践培育基地的建设

在“1+1+1”浸入式科创研学模式下，进一步融合创新了“多平台”“双导师”“全过程”培养模式下的科研与教学。通过高校与科研院所、高中教育融会贯通的育人理念，搭建基础理论学习与一线实践的桥梁，使研究生能深入开展科研实践并解决技术难题，夯实了科普的技术基础。国重科普教育的初见成效带来系列荣誉，2019年入选中国纺织工程学会第一批科普教育基地；2021年获批建设“衣锦天下，经纬兴国——东华大学先进纤维与低维材料青少年科学创新实践工作站”（上海市科委科普专项）；还建成多个研究生专业实践培育基地，作为常务副理事长单位参与建设“全国数字化纺织材料产教融合共同体”，开创“产教融合、科创融汇”新格局。

通过科技创新与科学普及深度融合，实现了科普工作与科技创新有机衔接并培养时代新人的理论创新；开创了“1+1+1”浸入式科创研学的模式创新，提升了研究生的创新能动力和实践反应力，有效提升了研究生综合素质；经由前沿课题为“锚点”，学生为“媒介”，科普教育基地为传播“大舞台”的方法创新，提升了研究生的科技传播力，普及了纤维材料科学知识，加强了公众对纤维前沿材料科学探索及研究的理解与认识；尤其是通过形式新颖的科普内容制作，多层次、多方位的科普教育和传播工作的实践创新，有效提高了研究生的创新力、实践力和传播力，形成了教育、科技、人才“三位一体”融合贯通、纤维材料特色鲜明的研究生科普教育实践体系，落实了“科学普及与科技创新同等重要”的时代精神，培养了一批拥有专业知识和服务社会能力的新时代高层次拔尖创新人才。

参考文献

[1] 习近平. 为建设世界科技强国而奋斗——在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上的讲话[EB/OL]. （2016-05-30） [2024-01-07]. https：//cpc.people. com.cn/n1/2016/0601/c64094-28400179.html？ivk_sa=1024320u.

[2] 周德进， 马强， 徐雁龙. 关于研究生科普活动学分制问题的若干思考[J]. 科普研究， 2018， 13（6）： 81-85，112-113.

[3] 王永伟， 徐善衍， 刘立. “科普硕士”培养现状与对策分析[J]. 科技管理研究， 2016， 36（22）： 41-45.

[4] 黄芳， 李太平. 我国高校首届科普硕士培养现状及其反思[J]. 高等教育研究， 2016， 37（8）： 48-52.

[5] 高文娟， 任秀华. 我国高层次科普专门人才的培养现状与反思——基于首批试点高校科普硕士毕业生调查的实证分析[J]. 科普研究， 2021， 16（6）： 9-17，24，112.

[6] 刘贤伟， 袁文婧. 中国研究生创新能力影响因素的整合研究——基于科技人力资本理论的MASEM分析[J]. 重庆高教研究， 2022， 10（4）： 92-102.

[7] 范家璐， 宋延杰， 杨涛， 等. 依托引智基地培养具有跨学科研究能力的创新型工程科技人才[J]. 高等工程教育研究， 2020（6）： 50-56.

[8] 陈金焕， 陈欣. 依托科技平台优势加强创新人才培养[J]. 中国高校科技， 2011（10）： 22-23.

[9] 黄松， 文晓巍. “互联网+”趋势下研究生科技创新能力培养策略研究[J]. 科技管理研究， 2018， 38（11）： 134-138.

[10] 蒋国斌. 基于协同创新视角下的研究生科技创新能力培养[J]. 中国高校科技， 2016（11）： 35-37.

[11] 蔺伟， 尚松田. 新时期研究生课外科技创新工作探析——以北京理工大学为例[J]. 学位与研究生教育， 2016（11）： 33-36.

[12] 中国政府网. 国务院关于印发全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）的通知[EB/OL]. （2021-06-25） [2024-01-07]. https：//www.gov.cn/zhengce/content/2021-06/25/content_5620813.htm？eqid=c2985ead000c114200000006645da654.

（责任编辑  周玉清）

作者简介：陈丽芸，纤维材料改性国家重点实验室行政副主任，东华大学材料科学与工程学院讲师，上海 201620；丁明利（通讯作者），东华大学研究生院副院长，副研究员，上海 201620；李莉莉，纤维材料改性国家重点实验室办公室主任，东华大学材料科学与工程学院助理研究员，上海 201620；朱美芳，中国科学院院士，东华大学材料科学与工程学院院长，纤维材料改性国家重点实验室主任，教授，上海 201620。

基金项目：上海市“科技创新行动计划”科普专项/青少年科技创新教育（编号：21DZ2315100）

①国重倡导的科学家精神包括：胸怀祖国、服务人民的爱国精神，勇攀化学纤维学科高峰、敢为人先的创新精神，追求真理、严谨治学的求实精神，“不为一己求安乐、愿做别人嫁衣裳”这种淡泊名利、潜心研究的奉献精神，团结各方科技工作者、协作攻克难题的协同精神，创设“五爱”奖学金的甘为人梯、奖掖后学的育人精神。