吴慧昊　乌兰　李小勇　孙万虹　樊娟　肖朝虎

摘要：科普实践教育作为课堂教育的延伸与补充，在理工科学生中具有重要意义。青少年阶段是世界观价值观形成的关键阶段，最需要精心引导，科普实践教育通过“沉浸式”科普体验和“互动式”实践教学将科学家精神、工匠精神等内容融入，在向学生普及科学知识的同时，完成学生的价值塑造。

关键词：科普实践教育；教学；科学家精神；工匠精神

中图分类号：G642.0文献标识码：A

青少年阶段正处于人生的“拔节孕穗期”，需要精心呵护、良性诱导，青少年是祖国发展的未来，是民族振兴的希望，少年强则国强，提升青少年科学素质，激发青少年的求知欲和创新意识，对于培养青少年树立科学的世界观和价值观，增强国家核心竞争力和文化软实力，建设世界科技强国和社会主义现代化强国，都具有十分重要的意义。

目前，我国科学素质建设取得了显著成果，但也存在一定的问题，如区域发展不平衡（东强西弱）、科学精神弘扬不足（探索精神、创新精神、严谨求实精神、奉献精神）、科学探索的社会氛围缺乏等。充分利用高校人才优势和场所设施等有利资源，开展各项科普活动，发挥高校在科普事业发展中的重要作用，是高校不可推卸的责任［1］。

为了更好地贯彻习近平总书记关于科技工作的重要论述，落实好全国高校思想政治工作会议精神，推进高等教育阶段科普教育工作，践行高校在科学普及方面的作用，依托我校物理演示与工程训练科普教育基地，以弘扬科学精神为出发点，以普及科学知识为首要任务，以传播科学思想为根本宗旨，特面向全校学生开设科普实践教育课程。课程在科普基地展示厅内进行，围绕近代与综合物理演示厅、现代光学演示厅、力电演示厅、机械认知展示厅、制造及电子电工实训展厅及工程训练仪器设备展开，综合介绍仪器的演示现象和内在科学原理、实际应用和拓展探究等多方面内容，希望通过“沉浸式”科普体验和“互动式”实践教学将科学家精神、科学探索精神、工匠精神及刻苦奮斗精神等内容融入，在向学生普及科学知识的同时，完成学生内在的价值塑造。

1 科普教育基地概况

西北民族大学实验教学部物理演示与探索实践区于2010年9月建成，2012年10月被甘肃省科学技术协会认定为“甘肃省科普教育基地”；2018年6月，实验教学部管辖工程训练中心并入科普基地，组成物理演示与工程训练科普教育基地；2018年9月，被甘肃省科学技术厅认定为“甘肃省特色科普基地”；2022年4月被中国科学技术协会认定为“全国科普教育基地”。物理演示与工程训练科普教育基地包括科普长廊、近代与综合物理演示厅、光学演示厅、力电演示厅、机械认知展示厅、制造及电子电工实训展厅和工程训练实训厅。基地是面向全校师生和社会各界人士进行科普教育的主要场所，现有展品350余件，建筑面积2900余平方米。物理演示与工程训练科普教育基地自建成以来，除承担我校新生入学第一堂科普普及课、物理演示课程外，还吸引了兄弟院校和中小学等前来感受科普知识的魅力，提供青少年活动冬、夏令营等，年均接待参观8000余人次，取得了良好的社会反响。近几年，基地老师和学生参加各级各类科普竞赛，获得国家级和省部级奖项40余项。

2 科普实践教育中科学家精神、工匠精神的融入

2.1 科学家精神

2.1.1 精神本质

2020年9月11日，习近平总书记在主持召开科学家座谈会时指出：“科学成就离不开精神支撑。科学家精神是科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富”［2］。

科学家精神是科学精神的具象表达，同时也具有一定的民族特征和时代特色，中国科学家在中华民族百年的复兴道路上，为中华之崛起，为民族之复兴，矢志不渝地践行科学救国、科学报国，形成了其特有的精神气质，这种气质完全不同于世界其他各国科学家。中国所特有的科学家精神，归纳起来可以用六个词语来说明：爱国、创新、求实、奉献、协同、育人，这正是具有鲜明中国特色科学家精神的真实写照，是中国科学家留给子孙后代、留给全社会的精神财富，是中华民族精神谱系的重要组成部分。

中国杰出科学家钱学森、邓稼先、钱三强等，通过不懈努力，为新中国国防事业的发展，为新中国屹立于世界民族之林打下了坚实的科技基础。新时代科学家杰出代表南仁东、程开甲、袁隆平、屠呦呦等，一生只为一事来，勤勤恳恳、兢兢业业、无私奉献，为中国科学事业的发展，为中国科技的国际影响力贡献了毕生的精力。科普实践课教师在讲好科学知识、科学原理的同时，要阐释好科学家背后的故事，深入挖掘科学成果产出的深层原因，可以增强实践课程的吸引力，能让枯燥的理论知识、冰冷的仪器设备变得有情怀、有温度，同时也有助于坚定学生的理想信念，树立投身建设世界科技强国的远大抱负。

在高校科普实践教育中融入科学家精神教育，就是要为青年学生奠定价值坐标，就是要引导广大青年学生树立报国强国的理想信念，而这种信念必将激励大学生不惧挑战，不惧危险，勇于攀登科技高峰。

2.1.2 实践做法

科普基地以实际出发，在本科生实践教学中融入科普课程教育，将科学家精神的内涵融入课程实践活动，通过全员、全方位、全程传播科学家精神、科技前沿知识、科技创新思路等，激励青少年树立科技报国的远大志向，培养青少年的爱国情怀和创新精神。

爱国始终是科学家精神的核心标签，因此，在实践教学中要作为重要目标去体现。学生在进入演示与探索区时，两侧墙壁的科普长廊展示着中国近现代科学家图片及简要介绍，老师们通过深挖科学家背后的故事，带给学生有深度、有温度的爱国教育，教育青年学生树立远大理想，积极学习老一辈科学家的爱国奉献精神，而不是简单地陈述图片内容及科学家取得的科技成就，使课程内容死板，令学生失去探索兴趣。例如，在介绍“中国核潜艇之父”黄旭华时，我们引用其所述原话“对国家的忠就是对父母最大的孝”，然后向学生娓娓道来黄旭华三十几年隐姓埋名研制核潜艇的故事。为了祖国的国防事业，他隐姓埋名，三十年杳无音讯，父母亲人都认为其不孝，但当有天母亲知道了这段隐藏的秘密，她为儿子自豪不已。黄旭华的人生正如深海中的潜艇，无声但有无穷的力量，他为中国核潜艇事业的发展、为中国的国防安全做出了杰出贡献。在讲解地球物理学家黄大年时，同样引用黄大年对待科研的原话“我没有敌人，也没有朋友，只有国家利益”，并将他介绍给学生。在介绍核物理学家钱三强时，引用其原话“祖国再穷，是自己的。而且正因她贫穷落后，更需要我们去努力改变她的面貌。”通过科学家语录的重现，让学生在了解科学家的同时，更多地去体会老一辈科学家的拳拳报国之情，以润物细无声的方式，让爱国的种子在青年心底里生根发芽。

创新是新时代科学家精神的主旋律。科普实践课的教学目标要重点突出学生创新意识和创新能力的培养。从“嫦娥五号”探月，到“蛟龙”下海；从中国首个超导量子计算机原型机问世，到突破二氧化碳人工合成淀粉技术，中国科学家不断以创新速度、创新成果“惊艳”世界。世界知识产权组织发布了2021年专利国际注册成果，中国国际专利申请连续三年位列全球第一，创新型国家建设取得了新的进展。当今世界各国的竞争，归根结底为人才的竞争，要实现国家科技自立自强，离不开大批的创新型人才，人才是第一资源，是我国科技发展的内生动力。因此，科普教师在教育学生时，不但要像老黄牛一样，具备吃苦耐劳精神，踏踏实实搞研究，更应像拓荒牛一样，具备开拓创新精神，不断开垦新地，探索未知领域。

物理演示与工程训练科普教育基地，其目的不仅仅是传授学生科学知识和操作技能，通过在展厅内进行仪器演示及互动操作，可全方位培养学生的创新意识。同时，为培养学生的创新精神，物理演示与工程训练科普教育基地专门成立了大学生创新工作室。该工作室由学生自主管理，教师辅助管理，有专门运行经费和专业指导教师，工作室创办初衷是为了鼓励学生进行科技自主创新和研发。近几年工作室组织老师和学生参加各级各类创新大赛，例如全国科学实验展演汇演活动比赛、中国机器人技能大赛、国际水中机器人大赛、robcup机器人世界杯中国公开赛、robcom机器人开发者大赛、中国机器人及人工智能大赛等，分别获得一等、二等、三等奖项50余项。通过各种项目、比赛的开展，学生的实践能力和创新能力得到提高，同时，通过项目团队成员的合作，学生也很好地践行了科学家精神中集智攻关、团结协作的协同精神。

“春蚕到死丝方尽”，广大科学家们为追求真理，献身科学的奉献精神是科学家精神中最浓墨重彩的一笔，也是青年学生最应该学习的伟大精神。物理演示与工程训练科普教育基地教师通过演示设备的讲解告诉学生，每种理论、原理的发现，都是成千上萬科学家勤于研究、终生奋斗的结果，教育学生潜心钻研基础理论，刻苦锤炼动手操作能力，不为私心所忧，乐于奉献，不计个人得失，为国家强盛、民族富强贡献自己的力量。

通过在科普实践教育中加入科学家精神教育，在提高青少年理论知识、科学素养的同时，增强青年学生的爱国主义情怀，坚定青年学生报效祖国的理想信念。

2.2 工匠精神

2.2.1 精神本质

党的十九大报告提出，要“建设知识型、技能型、创新型劳动者大军，弘扬劳模精神和工匠精神，营造劳动光荣的社会风尚和精益求精的敬业风气”［3］。工匠精神教育与价值观教育密不可分，“工匠精神”传达着技能型人才的爱国之情，体现着技能型人才追求极致的求精和执着笃定的专注，传递着技能型人才追求完美的职业道德和职业能力。“工匠精神”的实质是一种对职业敬畏、对工作执着、对产品和服务追求完美的价值取向。

2.2.2 实践做法

科普教育基地为了让学生系统性地建立机械工程概念、学习机械制造工艺知识、培养综合工程实践能力，特开设了揭开机械加工的奥秘——工程训练系列科普课程。课程自开设以来，教师运用通俗易懂的语言，亲身示范操作，指导学生参与互动体验，加工简单零件和制作电子产品，使学生学会对机械加工工艺过程的分析和各类机床的操作以及对电子元器件的识别、组装、焊接。“劳力劳心，亦知亦行”，通过互动教学，培养了学生的劳动观念，促使学生在行动层面锤炼和铸就了精益求精的工匠精神。这种实践教育方式对于学生职业信念和价值追求的形成尤为重要，为将来走技能成才、技能报国之路奠定坚固的思想基础。

同时，物理演示与工程训练科普教育基地的大学生自主创新协会定期组织单片机焊接大赛、收音机组装大赛、工程训练技能大赛等活动，各项大赛的举办提高了学生的实践能力、创新能力和独立思考的能力，也在专业上形成了“比、学、赶、帮、超”的竞技氛围，进一步培养了学生的匠人精神［4］。

在机械工程认知实践区，通过学生参观、老师演示操作的示范教学方式，让学生明白机械工程背后所蕴含的科学知识，学会利用所学知识理解和分析机械系统，培养学生理论联系实际的能力。再通过简单的动手实践，使学生初步建立机械工程的概念，掌握简单设备的操作方法，增强学生运用所学知识和技能解决实际问题的能力。

理论知识丰富但实践经验欠缺是高校教师普遍存在的现象，所以科普基地特聘请有丰富实践经验的优秀企业退休职工来基地任教。通过特聘老师们的悉心讲解指导，听取特聘老师们的企业实践，学生的劳动教育、工匠文化教育可以更有深度，对培养学生吃苦耐劳的劳动精神和形成正确的劳动观念有着非常重要的现实意义。

正所谓“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，通过工程训练系列科普实践课程的开展，在实践教育的同时，融入工匠精神的敬业、求精、专注、细致、创新等品格，有助于激励学生始终坚守内心的初衷，不为功名所累，不为困难所惧，将精力持续专注地投入那些真正创造价值的事情上，从而成就一番伟大的事业。

结语

科学普及与科技创新作为实现国家创新发展的两翼，具有同等重要的地位，通过“沉浸式”“互动式”科普实践课的开展，学生可以在掌握科学知识的同时，了解并践行科学家精神及工匠精神的核心要义，在完成青年学生科学素养提升、实践能力培养的同时，实现学生全方位的价值塑造。

参考文献：

［1］中华人民共和国科学技术部.中华人民共和国科学技术普及法［EB/OL］.［2002-06-29］.www.most.gov.cn.

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

［3］习近平.决胜全面建成小康社会，夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利——在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告［M］.北京：人民出版社，2017.

［4］牛雪艳.大学生工匠精神培养路径研究［J］.黑龙江科学，2020，11（21）：104-105.

基金项目：甘肃省教育科学“十四五”规划2021年度一般课题“课程思政在基础实验实践教学中的探索研究”GS（2021）GHB1959；甘肃省2021年全民科学素质行动软课题；2022校级教育教学改革研究一般项目（2022XJJG-59）

作者简介：吴慧昊（1985—），女，硕士，实验师，机能实验室主任，主要从事微生物学及科普研究。

通讯作者：乌兰（1973—），女，蒙古族，内蒙古兴安盟人，博士，教授，主要从事高分子材料、科普教育等研究。