基于科普實踐教育為基礎的思政教學

吳慧昊　烏蘭　李小勇　孫萬虹　樊娟　肖朝虎

摘要：科普實踐教育作為課堂教育的延伸與補充，在理工科學生中具有重要意義。青少年階段是世界觀價值觀形成的關鍵階段，最需要精心引導，科普實踐教育通過“沉浸式”科普體驗和“互動式”實踐教學將科學家精神、工匠精神等內容融入，在向學生普及科學知識的同時，完成學生的價值塑造。

關鍵詞：科普實踐教育；教學；科學家精神；工匠精神

中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A

青少年階段正處于人生的“拔節孕穗期”，需要精心呵護、良性誘導，青少年是祖國發展的未來，是民族振興的希望，少年強則國強，提升青少年科學素質，激發青少年的求知欲和創新意識，對于培養青少年樹立科學的世界觀和價值觀，增強國家核心競爭力和文化軟實力，建設世界科技強國和社會主義現代化強國，都具有十分重要的意義。

目前，我國科學素質建設取得了顯著成果，但也存在一定的問題，如區域發展不平衡（東強西弱）、科學精神弘揚不足（探索精神、創新精神、嚴謹求實精神、奉獻精神）、科學探索的社會氛圍缺乏等。充分利用高校人才優勢和場所設施等有利資源，開展各項科普活動，發揮高校在科普事業發展中的重要作用，是高校不可推卸的責任［1］。

為了更好地貫徹習近平總書記關于科技工作的重要論述，落實好全國高校思想政治工作會議精神，推進高等教育階段科普教育工作，踐行高校在科學普及方面的作用，依托我校物理演示與工程訓練科普教育基地，以弘揚科學精神為出發點，以普及科學知識為首要任務，以傳播科學思想為根本宗旨，特面向全校學生開設科普實踐教育課程。課程在科普基地展示廳內進行，圍繞近代與綜合物理演示廳、現代光學演示廳、力電演示廳、機械認知展示廳、制造及電子電工實訓展廳及工程訓練儀器設備展開，綜合介紹儀器的演示現象和內在科學原理、實際應用和拓展探究等多方面內容，希望通過“沉浸式”科普體驗和“互動式”實踐教學將科學家精神、科學探索精神、工匠精神及刻苦奮斗精神等內容融入，在向學生普及科學知識的同時，完成學生內在的價值塑造。

1 科普教育基地概況

西北民族大學實驗教學部物理演示與探索實踐區于2010年9月建成，2012年10月被甘肅省科學技術協會認定為“甘肅省科普教育基地”；2018年6月，實驗教學部管轄工程訓練中心并入科普基地，組成物理演示與工程訓練科普教育基地；2018年9月，被甘肅省科學技術廳認定為“甘肅省特色科普基地”；2022年4月被中國科學技術協會認定為“全國科普教育基地”。物理演示與工程訓練科普教育基地包括科普長廊、近代與綜合物理演示廳、光學演示廳、力電演示廳、機械認知展示廳、制造及電子電工實訓展廳和工程訓練實訓廳。基地是面向全校師生和社會各界人士進行科普教育的主要場所，現有展品350余件，建筑面積2900余平方米。物理演示與工程訓練科普教育基地自建成以來，除承擔我校新生入學第一堂科普普及課、物理演示課程外，還吸引了兄弟院校和中小學等前來感受科普知識的魅力，提供青少年活動冬、夏令營等，年均接待參觀8000余人次，取得了良好的社會反響。近幾年，基地老師和學生參加各級各類科普競賽，獲得國家級和省部級獎項40余項。

2 科普實踐教育中科學家精神、工匠精神的融入

2.1 科學家精神

2.1.1 精神本質

2020年9月11日，習近平總書記在主持召開科學家座談會時指出：“科學成就離不開精神支撐。科學家精神是科技工作者在長期科學實踐中積累的寶貴精神財富”［2］。

科學家精神是科學精神的具象表達，同時也具有一定的民族特征和時代特色，中國科學家在中華民族百年的復興道路上，為中華之崛起，為民族之復興，矢志不渝地踐行科學救國、科學報國，形成了其特有的精神氣質，這種氣質完全不同于世界其他各國科學家。中國所特有的科學家精神，歸納起來可以用六個詞語來說明：愛國、創新、求實、奉獻、協同、育人，這正是具有鮮明中國特色科學家精神的真實寫照，是中國科學家留給子孫后代、留給全社會的精神財富，是中華民族精神譜系的重要組成部分。

中國杰出科學家錢學森、鄧稼先、錢三強等，通過不懈努力，為新中國國防事業的發展，為新中國屹立于世界民族之林打下了堅實的科技基礎。新時代科學家杰出代表南仁東、程開甲、袁隆平、屠呦呦等，一生只為一事來，勤勤懇懇、兢兢業業、無私奉獻，為中國科學事業的發展，為中國科技的國際影響力貢獻了畢生的精力。科普實踐課教師在講好科學知識、科學原理的同時，要闡釋好科學家背后的故事，深入挖掘科學成果產出的深層原因，可以增強實踐課程的吸引力，能讓枯燥的理論知識、冰冷的儀器設備變得有情懷、有溫度，同時也有助于堅定學生的理想信念，樹立投身建設世界科技強國的遠大抱負。

在高校科普實踐教育中融入科學家精神教育，就是要為青年學生奠定價值坐標，就是要引導廣大青年學生樹立報國強國的理想信念，而這種信念必將激勵大學生不懼挑戰，不懼危險，勇于攀登科技高峰。

2.1.2 實踐做法

科普基地以實際出發，在本科生實踐教學中融入科普課程教育，將科學家精神的內涵融入課程實踐活動，通過全員、全方位、全程傳播科學家精神、科技前沿知識、科技創新思路等，激勵青少年樹立科技報國的遠大志向，培養青少年的愛國情懷和創新精神。

愛國始終是科學家精神的核心標簽，因此，在實踐教學中要作為重要目標去體現。學生在進入演示與探索區時，兩側墻壁的科普長廊展示著中國近現代科學家圖片及簡要介紹，老師們通過深挖科學家背后的故事，帶給學生有深度、有溫度的愛國教育，教育青年學生樹立遠大理想，積極學習老一輩科學家的愛國奉獻精神，而不是簡單地陳述圖片內容及科學家取得的科技成就，使課程內容死板，令學生失去探索興趣。例如，在介紹“中國核潛艇之父”黃旭華時，我們引用其所述原話“對國家的忠就是對父母最大的孝”，然后向學生娓娓道來黃旭華三十幾年隱姓埋名研制核潛艇的故事。為了祖國的國防事業，他隱姓埋名，三十年杳無音訊，父母親人都認為其不孝，但當有天母親知道了這段隱藏的秘密，她為兒子自豪不已。黃旭華的人生正如深海中的潛艇，無聲但有無窮的力量，他為中國核潛艇事業的發展、為中國的國防安全做出了杰出貢獻。在講解地球物理學家黃大年時，同樣引用黃大年對待科研的原話“我沒有敵人，也沒有朋友，只有國家利益”，并將他介紹給學生。在介紹核物理學家錢三強時，引用其原話“祖國再窮，是自己的。而且正因她貧窮落后，更需要我們去努力改變她的面貌。”通過科學家語錄的重現，讓學生在了解科學家的同時，更多地去體會老一輩科學家的拳拳報國之情，以潤物細無聲的方式，讓愛國的種子在青年心底里生根發芽。

創新是新時代科學家精神的主旋律。科普實踐課的教學目標要重點突出學生創新意識和創新能力的培養。從“嫦娥五號”探月，到“蛟龍”下海；從中國首個超導量子計算機原型機問世，到突破二氧化碳人工合成淀粉技術，中國科學家不斷以創新速度、創新成果“驚艷”世界。世界知識產權組織發布了2021年專利國際注冊成果，中國國際專利申請連續三年位列全球第一，創新型國家建設取得了新的進展。當今世界各國的競爭，歸根結底為人才的競爭，要實現國家科技自立自強，離不開大批的創新型人才，人才是第一資源，是我國科技發展的內生動力。因此，科普教師在教育學生時，不但要像老黃牛一樣，具備吃苦耐勞精神，踏踏實實搞研究，更應像拓荒牛一樣，具備開拓創新精神，不斷開墾新地，探索未知領域。

物理演示與工程訓練科普教育基地，其目的不僅僅是傳授學生科學知識和操作技能，通過在展廳內進行儀器演示及互動操作，可全方位培養學生的創新意識。同時，為培養學生的創新精神，物理演示與工程訓練科普教育基地專門成立了大學生創新工作室。該工作室由學生自主管理，教師輔助管理，有專門運行經費和專業指導教師，工作室創辦初衷是為了鼓勵學生進行科技自主創新和研發。近幾年工作室組織老師和學生參加各級各類創新大賽，例如全國科學實驗展演匯演活動比賽、中國機器人技能大賽、國際水中機器人大賽、robcup機器人世界杯中國公開賽、robcom機器人開發者大賽、中國機器人及人工智能大賽等，分別獲得一等、二等、三等獎項50余項。通過各種項目、比賽的開展，學生的實踐能力和創新能力得到提高，同時，通過項目團隊成員的合作，學生也很好地踐行了科學家精神中集智攻關、團結協作的協同精神。

“春蠶到死絲方盡”，廣大科學家們為追求真理，獻身科學的奉獻精神是科學家精神中最濃墨重彩的一筆，也是青年學生最應該學習的偉大精神。物理演示與工程訓練科普教育基地教師通過演示設備的講解告訴學生，每種理論、原理的發現，都是成千上萬科學家勤于研究、終生奮斗的結果，教育學生潛心鉆研基礎理論，刻苦錘煉動手操作能力，不為私心所憂，樂于奉獻，不計個人得失，為國家強盛、民族富強貢獻自己的力量。

通過在科普實踐教育中加入科學家精神教育，在提高青少年理論知識、科學素養的同時，增強青年學生的愛國主義情懷，堅定青年學生報效祖國的理想信念。

2.2 工匠精神

2.2.1 精神本質

黨的十九大報告提出，要“建設知識型、技能型、創新型勞動者大軍，弘揚勞模精神和工匠精神，營造勞動光榮的社會風尚和精益求精的敬業風氣”［3］。工匠精神教育與價值觀教育密不可分，“工匠精神”傳達著技能型人才的愛國之情，體現著技能型人才追求極致的求精和執著篤定的專注，傳遞著技能型人才追求完美的職業道德和職業能力。“工匠精神”的實質是一種對職業敬畏、對工作執著、對產品和服務追求完美的價值取向。

2.2.2 實踐做法

科普教育基地為了讓學生系統性地建立機械工程概念、學習機械制造工藝知識、培養綜合工程實踐能力，特開設了揭開機械加工的奧秘——工程訓練系列科普課程。課程自開設以來，教師運用通俗易懂的語言，親身示范操作，指導學生參與互動體驗，加工簡單零件和制作電子產品，使學生學會對機械加工工藝過程的分析和各類機床的操作以及對電子元器件的識別、組裝、焊接。“勞力勞心，亦知亦行”，通過互動教學，培養了學生的勞動觀念，促使學生在行動層面錘煉和鑄就了精益求精的工匠精神。這種實踐教育方式對于學生職業信念和價值追求的形成尤為重要，為將來走技能成才、技能報國之路奠定堅固的思想基礎。

同時，物理演示與工程訓練科普教育基地的大學生自主創新協會定期組織單片機焊接大賽、收音機組裝大賽、工程訓練技能大賽等活動，各項大賽的舉辦提高了學生的實踐能力、創新能力和獨立思考的能力，也在專業上形成了“比、學、趕、幫、超”的競技氛圍，進一步培養了學生的匠人精神［4］。

在機械工程認知實踐區，通過學生參觀、老師演示操作的示范教學方式，讓學生明白機械工程背后所蘊含的科學知識，學會利用所學知識理解和分析機械系統，培養學生理論聯系實際的能力。再通過簡單的動手實踐，使學生初步建立機械工程的概念，掌握簡單設備的操作方法，增強學生運用所學知識和技能解決實際問題的能力。

理論知識豐富但實踐經驗欠缺是高校教師普遍存在的現象，所以科普基地特聘請有豐富實踐經驗的優秀企業退休職工來基地任教。通過特聘老師們的悉心講解指導，聽取特聘老師們的企業實踐，學生的勞動教育、工匠文化教育可以更有深度，對培養學生吃苦耐勞的勞動精神和形成正確的勞動觀念有著非常重要的現實意義。

正所謂“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，通過工程訓練系列科普實踐課程的開展，在實踐教育的同時，融入工匠精神的敬業、求精、專注、細致、創新等品格，有助于激勵學生始終堅守內心的初衷，不為功名所累，不為困難所懼，將精力持續專注地投入那些真正創造價值的事情上，從而成就一番偉大的事業。

結語

科學普及與科技創新作為實現國家創新發展的兩翼，具有同等重要的地位，通過“沉浸式”“互動式”科普實踐課的開展，學生可以在掌握科學知識的同時，了解并踐行科學家精神及工匠精神的核心要義，在完成青年學生科學素養提升、實踐能力培養的同時，實現學生全方位的價值塑造。

參考文獻：

［1］中華人民共和國科學技術部.中華人民共和國科學技術普及法［EB/OL］.［2002-06-29］.www.most.gov.cn.

［2］https：//politics.gmw.cn/2020-09/15/content_3418 9703.htm.

［3］習近平.決勝全面建成小康社會，奪取新時代中國特色社會主義偉大勝利——在中國共產黨第十九次全國代表大會上的報告［M］.北京：人民出版社，2017.

［4］牛雪艷.大學生工匠精神培養路徑研究［J］.黑龍江科學，2020，11（21）：104-105.

基金項目：甘肅省教育科學“十四五”規劃2021年度一般課題“課程思政在基礎實驗實踐教學中的探索研究”GS（2021）GHB1959；甘肅省2021年全民科學素質行動軟課題；2022校級教育教學改革研究一般項目（2022XJJG-59）

作者簡介：吳慧昊（1985—），女，碩士，實驗師，機能實驗室主任，主要從事微生物學及科普研究。

通訊作者：烏蘭（1973—），女，蒙古族，內蒙古興安盟人，博士，教授，主要從事高分子材料、科普教育等研究。