摘要：为了满足上海市青少年科学创新实践项目的开展要求，同济大学交通运输工程实践工作站制订了12个科学创新课题的培养方案，通过介绍必要的基础知识、指导学生完成科学创新课题和科普参观体验等，以达到培养学生创新能力的目的。经过实践检验，该模式实施效果良好，具有推广应用价值。
关键词：科技创新；实践工作站；创新课题；青少年
早在2016年，总书记就在“科技三会”上指出，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。在科学普及中，面向高中生的科学普及尤为重要[1-4]。高中生已经具备了基本的物理化学知识，对高中生进行科技创新训练，能够培育他们的学科特长和创新潜质，培养学生的兴趣特长，促进学生能力和人格的养成，引导学生“知识、能力、人格”的协调发展，为创新人才培养打下坚实的基础[5-6]。同年，上海市教委和上海市科委启动了“上海市青少年科学创新实践项目”。该项目以工作站为载体，遵循青少年的成长需求、认知特点和创新实践教育规律，培育学生的创新精神，拓展学生的创新思维，夯实学生的创新知识，强化学生的创新行动。同济大学交通运输工程学院依托自身一流的学科教学和科研资源，积极参与上海市青少年科学创新实践活动，于2019年成立了上海市青少年科学创新实践工作站——同济大学交通运输工程实践工作站（以下简称工作站）。工作站利用国际领先的交通科研装备设计生动的实验互动课程，展示未来交通多个领域的最新科研与应用进展，让学生感受交通强国战略与日常生活的紧密联系，激发广大青少年对科学研究的浓厚兴趣，吸引更多的青少年投身于交通强国中来，同时设计了交通规划、交通设计、交通感知、载运工具、基础设施、智能交通、智慧城市等一系列实验课程，由在大学生学科竞赛中取得优异指导成绩的优秀教师指导实践点的学生进行创新课题研究，并提供科普参观和体验服务，共同培养交通科技创新人才。
1开学典礼和讲座
开学典礼主要介绍工作站的历史、工作站招生情况、年度计划安排以及上海市教委、科委对工作站的要求等。同济大学重视科技创新活动，一直致力于开展面向中学生和社区的科学创新活动，工作站的活动是科教融合的具体体现和实践。交通运输工程实践工作站的活动内容丰富、活动形式多样，指导教师团队在专业知识的普及、科学思维的养成以及科研技巧和方法的培训等方面开展了大量工作。工作站阵容强大，学院领导亲自领衔，众多教授担任课题指导教师，是科普活动的较高人员配置。同济大学也非常关注科学创新和科普活动，交通运输工程学科更是重视对社会的服务工作，其具有百年的发展历程并赢得无数“第一”，多年来一直坚持重大科研平台和设备对社会公众开放，深度参与同济大学“苗圃计划”，指导高中生进行创新课题研究，希望未来能将更多的科技信息传递到各所中学，形成科普精品课程，组建科技创新教育实验室，举办科普夏令营活动。开学典礼由工作站站长主持，同时邀请上海市教委、科委的领导出席，同济大学交通运输工程学院的院长、书记、课题指导老师和全体学生一同参加。在开学典礼结束后，工作站分别举办了一系列科普讲座和报告会：
（1）“未来道路交通发展”的科普讲座。主要介绍交通学科的形成背景及发展历程、面向未来的道路交通发展趋势与主要技术以及交通如何改变我们的生活。
（2）“未来轨道交通发展”的科普讲座。主要介绍了轨道交通学科的形成背景及发展历程、我国轨道交通发展的巨大成就以及轨道交通的未来发展趋势。
（3）“科技创新方法培训”的报告会。主要介绍了科技创新的概念、科技创新的必要性、科技创新的思维方法以及典型创新案例。
（4）“文献检索及报告撰写培训”的报告会。主要介绍了科研论文、学位论文、EI期刊、SCI期刊等线上数据库的检索方法以及科研报告撰写的方法。
（5）“青少年工作站管理办法”的报告会。主要讲解工作站相关管理规定，介绍研究型课题的选题方法，确定课程的推进进度，普及实验室参观和使用过程中的安全注意事项。
2研究型课题的选题和开展
工作站以具体的科学创新课题为例，通过指导学生完成课题来达成创新能力培养的目的。为了更好地让学生了解工作站的研究课题，帮助学生选取自己感兴趣的课题，工作站对计划开展的12个研究课题进行了生动有趣的介绍。针对每一个研究课题，详细介绍了课题的研究背景、课题的主要研究内容、课题的预期产出结果以及能够培养的学生能力。所有课题既来自科学前沿，又贴合高中生的日常生活。具体开展的12个科学创新课题见表1。学生在完成创新性课题选题后，自动进入研究型课题团队进行学习。由于疫情原因，研究型课程以线上课程开展为主，同时辅以线下的社会调查、实验数据的采集等，共计32课时，主要包含开题报告、中期报告、结题报告和结题答辩等主要环节。
3科普参观和体验
同济大学交通运输工程实践工作站作为高校重要的科普教育基地，致力于普及科学知识，促进科技创新和科学普及协同发展，同时举办了形式多样的科普类参观和体验活动。具体如下：
（1）交通运输工程虚拟仿真实验体验。登录交通运输工程虚拟实验平台，学生可以体验高铁模拟驾驶。高铁模拟驾驶实验是仿照CRH380A建设的，模拟实验与实际列车基本一致（见图1）。通过该实验，学生可认知机车车辆，并可尝试操作动车组列车驾驶。
（2）参观交通运输工程重大科研设备。工作站带领学生参观道路与交通工程教育部重点实验室的重大科研设备，如进行驾驶环境、驾驶员、车辆、交通流、道路设施等相互作用下各个部分研究的八自由度模拟驾驶试验系统，进行气候环境、交通荷载、铺面结构、路基相互作用下交通基础设施全寿命周期研究的铺面加速加载试验系统，进行材料无损检测的计算机断层扫描仪等，使观众了解交通运输工程行业国际一流的重大核心设备及其主要功能。
4结题评价
工作站采用过程记录和等级评定并重的评价方式，对学生进行合格性指标和发展性指标2个维度的评价。其中：过程记录评价评定学生参与课时活动的情况，包括课程活动的出勤情况、课堂表现情况以及在专项信息系统内提交的课堂作业、开题报告、中期报告和结题报告的质量等；等级评价是专家对学生结题答辩时的整体表现情况进行评价，具体包括学生汇报PPT的制作、研究成果汇报以及对专家提出问题的回答。5结语工作站创新课题项目的开展，取得了一定的成果。为发挥科技创新教育对中学生工程素养培育的引导作用，设计制订了青少年创新实践培养方案，培养了来自46所中学的71名高一学生。学生反馈，通过工作站活动锻炼了自己的能力，在实践中得到了成长。工作站学习方式将高中生学习课堂延伸到了大学层面，让他们对大学教授上课模式有了初步体验，感受到了研究性学习的挑战。工作站良好的教学和管理口碑已经在各所中学里广为传颂，很多中学慕名而来参观和学习，表示深度合作意向。此外，借助同济大学的“苗圃计划”，本研究具备推广到其他城市的前景，推行以上海的实践点为中心、辐射全国的中学生科技创新教育方式，使上海的科技创新教育成为中学生工程素养培养的标杆。
作者：孙艳娜 洪玲 周峰 单位：同济大学道路与交通工程教育部重点实验室