大科学装置科普效果的影响路径探究——基于模糊集的定性比较分析.pdf
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1、第 期(年 月)中国科技论坛 大科学装置科普效果的影响路径探究 基于模糊集的定性比较分析李苏蕊 谢起慧(中国矿业大学(北京)文法学院 北京 中国科学院大学中丹学院北京 清华大学应急管理研究基地 北京)摘 要:大科学装置的公共性决定了其不应仅局限于科学和工程领域的研究 而应是全社会共享设施的发展成果 因此对于大科学装置的科学原理和科学内涵进行普及教育就显得尤为重要 研究意在探究大科学装置科普效果的影响因素作用机制 以期产生普适性结果 以北京、上海和合肥三地的 项大科学装置项目为案例样本 基于整体论视角和组态思维 运用模糊集定性比较分析方法 选取地理位置、科普人力资源、科技成果科普化的实现形式、多
2、主体合作和科普宣传 个条件变量 探讨影响大科学装置科普效果的多重并发因素和复杂因果关系链 结果显示:条件与条件之间是以相互关联的方式发生作用的 单一要素对大科学装置的科普效果并不构成必要条件 地理位置和科技成果科普化的实现形式是大科学工程科普宣传良好的核心要素 大科学装置科普效果良好与欠佳的实现路径都为 条 且具有非对称性 根据各要素在每条路径中扮演的关键作用 提出改善大科学装置科普效果的建议关键词:大科学装置 科普效果 组态思维 模糊集定性比较分析中图分类号:文献标识码:():基金项目:国家社会科学基金项目“重大疫情公众风险感知的动态监测与干预机制研究”()收稿日期:作者简介:李苏蕊()女
3、山西晋城人 硕士研究生 研究方向为科技创新与政策通信作者:谢起慧 中国科技论坛(年 月)第 期 ():引言大科学装置通常也被称为“重大科技基础设施”或“大科学工程”是指通过较大规模投入和工程建设来完成 建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动 实现重要科学技术目标的大型设施 国内重大科技基础设施的兴建起源于 年 月北京正负电子对撞机 大科学装置的科普是指在完成科学技术和产研活动后 将装置相关的人力、财力、物力、信息等科技资源向科普资源转化 并将设备所蕴含的科学方法与科学内涵充分挖掘 传播给社会公众 增加公众对大科学工程技术活动的理解和支持 而通过测量与评判科普活动 反映大科学设施科普活动绩
4、效的过程则是对科普效果的评估 习近平总书记高度重视科学普及的战略性地位 开创性地提出“科技创新和科学普及是实现创新发展的两翼”的观点 科普作为大科学装置成果转化的支撑将科学精神传递给社会公众 促使公众理解科学以此推动协同创新 促进产业优化升级 服务经济与社会的快速发展目前的科普效果研究集中于两种路径 一是运用 统计分析、模型等理论方法识别出影响科学传播效果的主要单一因素 二是通过经验总结和描述性分析探索影响科普效果的关键要素 因此 现有研究一方面倾向于聚焦个别要素对科普效果的线性作用 缺乏条件因素之间的互动关系对科普现状造成的影响 另一方面 一些研究归纳总结的科普模式多是出于经验的 而非实证的
5、 停留于经验探索层面的启示缺少严谨性 本文立足于组态理论视角 从复杂的多重因果链中把握核心原因 探究影响大科学装置科普效果的复合作用机制本研究在文献综述的基础上构建出大科学装置科普效果的组态理论模型 运用 分析方法 对 项大科学工程的科普现状与效果进行跨案例比较分析 发现不同条件组合均会使装置产生或好或坏的科普效果 文献综述与研究模型 大科学装置科普化的影响因素现有的科技资源科普化研究主要聚焦于单一要素对科学普及效果的影响 这些研究为界定大科学工程科普影响因素的范围提供了良好借鉴主要发现梳理如下()地理位置与大科学装置的科普效果 大科学装置在一个城市分布的地理位置影响其资源共享的力度 本文将装
6、置所在区域划分为城区、近郊、远郊 城市中心人流量大 交通便捷 科技设施科普活动拥有较大的群众基数 科普效果增长明显 若大科学工程所在地偏离城区范围 由于工作环境艰苦 其直接对外开放的实现程度降低 科普效果由此弱化()科普人力资源与大科学装置的科普效果大科学装置的科普人力资源一般指专职科普人员、兼职科普人员(科技工作者、学生、退休研究人员兼职等)和志愿者 他们充当大科学装置和社会公众的中介者 通过深入理解大科学装置所含内容第 期(年 月)中国科技论坛 与意义 将科学精神传递给受众 然而我国大多数大科学工程所在机构由于顶层制度设计未落实、科研压力大等综合因素 并未设立专门的科学传播部门和专职科普人
7、员 科普工作组织机构尚未健全 对于现有的一小部分科普专职人员 因大量时间花费在科普工作 对科技装置 尤其是更新换代的设施了解甚微 因此自身科学知识迭代缓慢 科普讲解等工作能力也由此受到限制 科普效果并不理想 在这样的背景下 国家重大科技基础设施的科学普及大多交予兼职工作者和志愿者来实现 学者认为 科普人力资源是科研成果向科普转化的关键要素 完备的科学传播队伍能够提升大科学装置的科普效果()科技成果科普化的实现形式与大科学装置的科普效果 成熟的科普功能开发已打破接待访客、走进学校和社区宣传等固有形式 通过设计花式科普秀以树立装置的科普品牌 提升教育效果 科普宣传的方式越丰富 装置所含的科学思维与
8、科学方法也越以多样化的视角展现给科普受众 公众对大科学装置的运行原理理解得也更为透彻 研究表明 优化大科学装置科普资源配置深化科技资源向科普成果转化的开发程度 有助于打通科研成果科普化的“最后一公里”()多主体合作与大科学装置的科普效果 多主体合作一方面指大科学装置科学共同体内部的多方合作 包括学科范畴内、不同背景的学科之间以及国内外研究的交流 鉴于国家重大科技基础设施涵盖学科之广泛 并且每一装置都具备极高的专业性特质 因此只有在大科学装置科学界内部进行深度的科学内涵传播 才足以推动整个科学界的重大进步 多主体合作另一方面指大科学工程科学界与外部的互动 大科学装置科普资源转化需要多元主体的合作
9、 在与政府、媒体等多领域主体的交流中产生内外联动效应 形成成文或者不成文的科普共建态势 进而建立大科学工程科研成果科普转化的常态化机制()科普宣传与大科学装置的科普效果 科普宣传是利用媒体的宣传功能 向外传播大科学装置的科学原理与科学内涵 在互联网发达的今天科普宣传已不局限于电视、报纸等传统媒介 而是大范围地拓展到线上新闻与自媒体平台 同时传播手段也突破文字的藩篱 采用视频、直播等新颖化形式 宣传主体多样化、宣传内容全面化能够加大大科学装置的对外开放程度和资源共享力度 使得装置更容易获得相关组织的认可 赢得更多单位、人员支持以扩大社会影响力 进而科普效果也显然提升遵循现有研究成果 本文将大科学
10、装置科技资源转化为科普资源的影响因素归纳为 类 如图 所示 分别为政策环境与财政支持、资源开发与转化渠道、创新主体与科普受众 根据 小样本研究设计中条件选择的原则“变量必须是变化的”不同案例间不变的条件不能纳入研究范围以避免个性化研究 由于我国大科学装置的科技资源科普转化所面临的政策机制、财政资助体系和社会公众科学素养环境差别不大 因此这些要素不适于放入此次研究 但这并不代表其不会影响国家重大科技基础设施的科普效果 于是本文选取装置的地理位置、科普人力资源、科技成果科普化的实现形式、多主体合作和科普宣传这 个因素作为前因条件变量B#D#E.+()4.B#.2B.=4+.*0(B.M.$BB2图
11、 大科学装置科普效果影响因素的分析框架 本文的研究模型科技资源科普化影响因素对大科学装置科普转化结果的“净效应”研究 为理解各要素与大科学工程科普的关系奠定了基础 但上文仅聚焦于 个条件要素与大科学工程科普效果之间自变量与因变量的线性关系 难以挖掘条件和结果之间更为清晰的充分和必要的因果关系 组态视角弥补了这样的问题组态理论视角认为集群是对一个组织的最佳 中国科技论坛(年 月)第 期认知 组织应该是相互联系并发生作用的模块而不仅仅是分散个体的简单集合 组态理论遵循溯因逻辑 在逻辑哲学上 这类因果复杂关系涵盖必要条件、充分条件、条件和 条件 运用这一理论 研究在复杂的因果机制中充分探索 力求在多
12、元逻辑系统中促成组织的多样化行为 大科学装置在进行科研成果向科普资源转化的过程中所呈现出来的结果是由多种因素共同组合而导致的 在动态的组态视角下 不同要素以耦合的形式相互连结或者相同要素间存在着不同的耦合关联方式 使得科普宣传均可以产生好或坏的效果 这是一种非对称因果关系也称之为功能等效路径按照组态理论化过程 本研究站在整体论视角 挖掘大科学装置科技资源科普化多要素并发的因果复杂问题 构建理论模型如图 所示B#D#E.+(3F.=4.7.B#.B#.D)4.E图 大科学装置科普效果的组态模型 研究设计本文使用的研究方法为模糊集定性比较分析方法()虽然该方法在经济管理领域运用最为广泛 但近年来学
13、者逐渐将这一方法引入科技创新与科技政策领域 通过比较分析案例间条件变量和结果变量的相似性和差异性 排除干扰元素对多维系统的影响 梳理条件和结果的多重复杂因果链 最终针对特定结果呈现出多条路径的条件组态 案例选取依据本次研究选取建设点在北京、上海和合肥的大科学装置 依据是:北京怀柔、上海张江、安徽合肥是综合性国家科学中心 囊括于我国的区域创新布局 根据国家重大科技基础设施建设“十三五”规划 北京、上海、合肥是我国拥有大科学装置数量最多的 个城市 位于这 个城市的大科学装置建成时间早 装置运行跨度长取得的科研成果丰富 由此科普活动举办得也相对更为成熟由于同属于一个承建单位且验收时间相近的大科学装置
14、拥有相似的科普资源与科普成果 因而在这种类型的设施中只选取其中一个作为研究样本 同时 因为一些大科学装置正在修建中科研和科普建设均未施展良好 所以在本次研究中也不予考虑 综上 本文的研究案例选取情况见表 表 选取案例基本信息编号大科学装置选取案例法人单位北京正负电子对撞机()中国科学院高能物理研究所 串列静电加速器中国原子能科学研究院中国地壳运动观测网络中国地震局、总参测绘局、中国科学院、国家测绘局中国遥感卫星地面站中国科学院空天信息创新研究院东半球空间环境地基综合监测子午链(简称子午工程)中国科学院国家空间科学中心地球系统数值模拟装置中国科学院大气物理研究所高能同步辐射光源()中国科学院高能
15、物理研究所综合极端条件实验装置中国科学院物理研究所“实验”科考船中国科学院声学研究所神光高功率激光物理实验装置中国科学院上海光学精密机械研究所 射线自由电子激光试验装置()中国科学院上海应用物理研究所全超导托卡马克核聚变实验装置()中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所稳态强磁场实验装置()中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心第 期(年 月)中国科技论坛 变量测量与校准()结果变量 大科学装置的科普效果以公众参与度来衡量 数据来源于对项目管理人员的访谈 以一年为单位 测算每一装置的年平均科普参观人数 利用李克特五点式量表法为各装置的科普受众打分 从而得出大科学装置的科普效果()条
16、件变量 地理位置 在装置官网收集 个项目的科普地点之后 按照城市地图和建设规划方针将它们分别列入城区、近郊/郊区、远郊/郊县或者两者之间的行列 用李克特量表取值科普人力资源、科技成果科普化的实现形式和多主体合作 均采用累计相加赋值法 大科学工程的科普人员构成分为 类:专职、兼职和志愿者 若某一个装置项目进行科学传播时具有这 个子变量中的一种 则赋值为“”没有则赋值为“”累计相加之后为最终结果 科技成果科普化的实现形式和多主体合作的取值方法同上 各变量得分越高说明被支持程度越高科普宣传 根据各官方平台上搜寻的数据结果运用李克特量表法分别对各二级指标进行合理的频率跨度区分 并附以 的分值 最终在
17、个指标得分中取平均值为装置科普宣传的最终得分 见表表 条件变量和结果变量的来源与测量变量二级指标测量赋值数据来源科普效果科普人力资源公众参与度专职科普人员兼职科普人员志愿者年均受众 人次年均受众 人次年均受众 人次年均受众 人次年均受众 以上人次是否是否是否访谈地理位置科技成果科普化的实现形式多主体合作品牌科普活动日常访问交流科普拓展活动云端科普功能开发科普图文与视频多主体短暂性合作多主体长期战略性合作城区近郊/郊区远郊/郊县是否是否是否是否是否是否是否北京正负电子对撞机:/./串列静电加速器:/./中国地壳运动观测网络:/./中国遥感卫星地面站:/./子午工程:/./地球 系 统 数 值 模
18、 拟 装 置:/./.高能同步辐射光源:/./综合极端条件实验装置:/./“实验”科考船:/./神光高功率激光物理实验装置:/./.射线自由电子激光试验装置:/./全超导托卡马克核聚变实验装置:/./稳态强磁场实验装置:/./中国科技论坛(年 月)第 期续表变量二级指标测量赋值数据来源科普宣传报纸宣传网站刊登社交媒体传播年均报道 次年均报道 次年均报道 次年均报道 次年均报道 次及以上年均报道 次年均报道 次年均报道 次年均报道 次年均报道 次以上年均报道 次年均报道 次年均报道 次年均报道 次年均报道 次及以上中国知网所收录的中国重要报纸全文数据库百度新闻官方平台的汇总咨询微博、抖音等平台的
19、装置信息发布量()变量的校准 校准是将案例赋予集合隶属度的过程 需要使校准完成的集合隶属介于 参考先前的研究 在理论和实践的结合下 将变量科技成果科普化的实现形式的 个锚点(完全隶属、交叉点和完全不隶属)分别设定为样本数据的上四分位数、中位数和下四分位数 将其他变量的校准点分别设定为“均值标准差”“均值”“均值标准差”而就欠佳的大科学装置科普效果而言 校准规则正好与科普效果良好相反 通过取装置科普效果良好的非集 实现其校准 各变量的校准锚点及描述性统计见表 表 变量校准与描述性统计研究变量校准点描述性统计分析完全隶属交叉点完全不隶属均值标准差最大值最小值结果变量科普效果 条件变量地理位置 科普
20、人力资源 科技成果科普化的实现形式 多主体合作 科普宣传 实证分析 单个条件的必要条件分析在运用 软件生成真值表之前 对单项前因条件影响结果的必要一致性做检验 见表 结果表明 单个条件要素对大科学装置科普效果好或者不好的必要一致性都低于 不构成结果的必要条件 说明每个单一的前因条件对大科学工程科普效果的解释力都较弱 因此有必要将以上 个前因变量纳入 中进行组态分析 探索其与科技设施科普成果转化的复杂因果关系 组态条件的充分性分析在 个国家重大科学工程科普案例中识别出第 期(年 月)中国科技论坛 有较佳科学传播效果的组态 将一致性阈值设置为 意在说明一致性阈值大于 的条件组合是合适的 足以支持大
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