新工科背景下工科大学生科普能力培养模式探讨

［摘           要］  积极响应党的二十大报告首次提出的“加强国家科普能力建设”这一要求，基于工科大学生具有较好的专业知识储备及较强的实践实操能力，以培养中高层次科普人才、满足不同人群日益增长的精神文化需求、最终提高全社会文明程度为目标。率先提出工科大学生科普能力培养，首次提出设置和建设科普微专业，探讨如何提升工科大学生的科普能力和科普素养，期望推进国内高等院校科普专业的建设。

［关    键   词］  科普；微专业；工科；大学生

［中图分类号］  G645                   ［文献标志码］  A                   ［文章编号］  2096-0603（2024）03-0169-04

高科技时代的到来为人类带来了许多福利和便利，也为社会发展和进步注入了新的动力。但是，随着科技的快速发展，公众的科学素养还有待提高。公众科学素养的提高不仅仅是一项基本要求，更是推进科技进步和促进社会发展的必要条件，科普是实现公众科学素养提高的重要方式之一。科普是科学普及的简称，即采取易于理解、接受、参与的方式向公众普及科学技术知识、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神的活动[1]。科普是一项关系国家发展和民族兴盛的基础性工作。科普工作的展开的效果和科普人员的综合能力直接相关。2021年6月，国务院印发的《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》中提出加强专职科普队伍建设以及推动设立科普专业[2]。2022年9月，在中共中央办公厅联合国务院办公厅印发的《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》中，明确指出中国到2025年，公民具备科学素质比例超过15%，2035年达到25%[3]。2022年10月，党的二十大报告中首次提出“加强国家科普能力建设”这一重要要求，科普能力的强弱以及科普的普及程度是“提高全社会文明程度”，进而实现“推进文化自信自强，铸就社会主义文化新辉煌”建设中的关键内容[4]。

一、国内外科普基本现状

国外发达国家间在科普开展领域虽有差异，但在科普理念、科普内容、科普传播、科普资源保障等方面基本上均处于领先的水平；有些国家已经建立了科普工作评价指标体系[5，6]。国内科普方面无论在理论还是实践层面尚存在一些问题和不足，如信息发布相对滞后，科普期刊仍以传统模式为主，科普活动大多面对学生而显得受众单一，引进图书居多、优秀原创作品较少，科技人员参与度不高，影视作品科学性尚需提升，网络科普传播审核把关不严，科普理论研究滞后，科普水平亟待提高[7]。这些问题的存在主要原因还是受制于中高层科普人才的短缺。数据显示，2018 年全国科普人才总数 178.49万人，全国每万人拥有科普人才 12.79人。其中，科普专职人才22.40 万人，占科普人才总数的 12.55%，每万人拥有专职科普人才不到2人[8]。同时，现有的科普人才还存在分布不均衡的现状，人才数量和对应地区民众的科学素质水平呈反比。另外，现有的科普人员普遍存在科普理论素养较低、科普实践能力较弱等问题。科普活动亟须成规模成梯队建设的高素质专业科普人才，专职科普队伍建设以及推动设立科普专业尤为重要和紧迫。提升国家的科普能力需要从提高科普从业者的基数和提升其能力综合两方面同时推进。科普活动中亟须成规模、成梯队建设的高素质专业科普人才，专职科普队伍建设以及推动设立科普专业尤为重要和紧迫。

2013年清华大学等六所高校已进行科普硕士试点培养，分别依托于教育、新闻传播等专业，这容易使培养出的人才科学素养相对缺乏，培养目标和方向模糊，发生错位[9]。目前国内有较多师范院校开设科学教育专业，但毕业生较多地服务于青少年科技教育，对于社会面成年群体的科普活动参与度不高；同时由于课程设置没有统筹规划，这些毕业生很难就某一具体专业领域进行中高层次科普活动。

当今信息大井喷背景下，新概念、新理论、新技术、新产业、新产品、新装备等更新迭代速度越来越快，亟须具有工科背景的科普人员进行专业的科普活动以满足不同人群日益增长的精神文化需求，提高全社会文明程度。新工科背景下，国内高等院校对工科大学生有针对性地开展科普能力的培养鲜有报告或研究，较多的是关注学生的基础知识的传授和科创能力的培养。

二、工科大学生科普能力培养模式

着眼于知识的过去式（已有的自然科学基础）、现在式（前沿科学）、未来式（科学发展方向），就科普能力的培养从常规和创新两个层面进行探讨。常规层面，需要在现有工科教学培养方案基础上进行导向性微调，从培养方案设置、理论教学、实践教学、科创活动、科普实践五个方面提升工科大学生科普能力和科普素养；创新层面，即依托现有的工科教学培养基础设立科普微专业，践行科普的专业化教育，探索和总结较为合适的培养方案，实现人才培养模式改革。

（一）现有工科教学基础上进行科普理念和科普实践导向性微调

1.培养方案重置：现有的工科专业培养方案已经较好地融入了工程技术应用方面的教学和实践内容，非常有利于对学生进行科普方面的引导教学。因此，在工科专业培养方案中应适当增加科普理论课程及实践课程，给予学生科普意义和科普兴趣的引导。通过课程的实施提升学生的基本科普素养，从而增强学生对科普重要性的认同。经相关专家充分论证后，与科普相关课程的设置要做到与现有工科专业培养方案的有机融合，丰富现有工科专业培养方案，做到有利于工科学生毕业后从事科普职业，最终成为工科专业教学改革的加分项。

2.理论教学：理论教学是大学生学好本专业基础知识的必由之路，教师和学生是教与学的互动关系。科普教育可以体现在授课过程中，既有正常的知识传递，又对学生进行有意识的科普理念灌输和能力培养，潜移默化中提升学生的科普素养。显然，这对大学教师提出了更高的职业技能要求。需要教师不断学习、更新授课内容、积极尝试与前沿科学与技术有机切入，并以易于学生接受的方式进行授课讲解。通过这样的教学模式让学生了解最新科学与技术动态并激发其求知欲和传播欲，同时教师以身作则，向学生示范终身学习科学精神。此外，教师探索优化出学生能接受的前沿科技知识与现有课程内容的比重关系，避免出现所传播的前沿知识对学生现有知识体系的混淆。

3.实践教学：得益于丰富的实验实践课程学习以及到企业现场实践实习机会，工科学生在动手操作、道具制作等方面的实践能力大幅提升；同时对科学理论和技术工艺以及应用产品之间的对应关系有较好的认知和理解。培养方案实施后，工科学生具有较高的科普装置演示甚至研发制作能力。值得关注的是，工学专业的实验实践教学目标毕竟以解决工程问题为导向，所以需要在常规的实验实践教学中有效兼顾学生科普意识的培养，要求任课教师自身具有较高的科普意识和科普能力。目前国内高校很多专业尤其是工科专业在专业建设过程中逐渐注重教师行业背景，这也有利于学生的实践教学。

4.科创活动：主要包括双创活动和科研课题。大学生双创活动以创新为核心，关注新技术、新理念、新模式。通过参与双创活动，学生在思维方式、实践技能、团队合作、语言表达、抗压能力等方面得到大幅提升，也是学生的科普能力和科普素养提升所要求的。学生参与科研课题，需要在教师的指导下就某一研究方向现有知识展开深度学习以及前沿知识点的最新追踪，按照一定的科研思路和方法进行科研活动。科研课题的主导或参与必然大幅提升学生的科学素养，使学生新理论、新技术的学习认知能力也日益增长。科创活动与科普能力是正向促进的，教师应鼓励和引导学生积极积极参与，但毕竟时间有限，所以有志于科普事业的学生在科创活动和科普活动之间进行时间和精力的合理分配。

5.科普实践：实践是检验真理的唯一标准，通过一定阶段的理论学习后，科普能力及科普素养的提升和科普实践一定是相辅相成、相互促进的。在周末、寒暑假或者实践周指导学生开展不同形式的科普实践。通过课程论证，提供或设计面向不同受众群体的科普活动，指导学生源于所学专业理论知识及前沿科学技术或双创等实践活动所获取的知识和技能进行科普活动的筹划和实施。在获得一定的科普能力基础上，在指导教师的引导下学生快速有效地调研当前热点科学技术或工艺，并学以致用，结合科普要素要求，开展科普实践训练。通过分层次、分类型、分场景的科普实践活动丰富学生的科普实践经验和提升能力，并有效提升学生的科普兴趣和认同感。在具体实践中，高校可以通过开设科普实验室、建立科普社团、组织科普讲座等多种形式，创建科普大环境，提高学生的科普实践能力，让学生接触到最新科技成果和理念，逐渐提升他们的科普素质和实践能力。

（二）设立科普微专业，践行科普的专业化教育

科普专业的设立与招生培养需要经过多方面严格的论证，不可一蹴而就[10]。那么，现阶段依托各工科专业设置和建设科普微专业较为合适。科普微专业，即在各主专业基础上围绕科普能力提升培养，提炼开设的一组围绕科普的核心课程。各专业自有一定的专业领域高度，因此对应于各专业的科普微专业的核心课程也应适当调整，以满足不同专业学生全方位科普能力提升。需要具体分析探索的因素有：

1.学分设定：专业学分直接影响学生的学习进度、学习效果和毕业要求。微专业需要分析总学分设置、各课程学分分配。目前不同高校不同微专业的学分设定比较宽泛，为10～30学分，对应4～10课程。科普微专业本身没有对应的正式科普专业作为参照，因此它的学分设定和课程设置需要论证。科普微专业学分与通识课、专业选修课等学分建议打通或部分打通互认。因此，科普微专业实际需要攻读的学分略少，有利于吸引较多的学生选修。同时，在培养方案设置时，可以分配较多的学分给科普写作、科普道具制作、科普实践等课程。

2.课程设置：作为微专业，其课程设置具有微型、灵活、针对性等特征，科普微专业课程的合理设置能够确保学生在有限的时间内获取科普知识和技能。针对不同学科背景的学生，设置适合的科普微专业课程，注重基础理论和实践技能的结合，同时加强学科交叉融合；鼓励学生将理论知识应用到实践中，提升学生的实践能力和解决问题能力。针对不同层次的学生，设置不同难度的课程内容，注重知识的系统性和连贯性，同时加强实践能力和创新能力的培养。设置多样化的课程形式和内容，满足不同学生的兴趣和需求，促进学生的多元化和个性化发展。以材料科学与工程专业为例，该专业学生在材料和化学这些领域有一定的知识高度和学习能力，相应的科普微专业课程应与物理、生物、航空航天、机械、电气等专业互补，最终培养出来的学生就是以材料科普为主、兼顾常识科普的中高层次科普专业人才；探索实现不同专业背景科普人才的交叉科普互助提升的能力。此外，积极开设科普写作、科普道具、科普设计等较为专业且结合实践的科普课程，从而培养学生的科普素养。

3.学制设置：科普微专业课程设置较为精简，强调针对性、注重实效性，相应的学制设置应灵活多样，采取弹性学制、学分制等多种形式，有利于学生根据自身需求和兴趣选择不同的课程和学习方式，鼓励学生跨学科选课和学习。微专业作为大学人才培养新模式，目前不同高校不同专业的学制试点一般为1～3年。鉴于科普活动的开展需要较为深厚的专业知识和大量的实践经验，本文认为科普微专业的学制至少为2年且大学二年级开始专业学习较为合适。经过一年的学习和生活后，大二学生自我认知逐步完善，对微专业的选择更趋向于以兴趣与需求为导向，因此即使是只有短短2年时间、几门专业课程学习的情况下，选修的学生依然能获得较好的学习效果。