劉宏章，邱盛芳，曹 慧

(1.咸寧學院 核技術與化學生物學院，湖北 咸寧 437100;2.湖南祁東金橋鎮(zhèn)金沙學校，湖南 祁東 421600)

核技術專業(yè)實驗教學的探討與思考*

劉宏章1，邱盛芳2，曹 慧1

(1.咸寧學院 核技術與化學生物學院，湖北 咸寧 437100;2.湖南祁東金橋鎮(zhèn)金沙學校，湖南 祁東 421600)

為了實現核工程與核技術專業(yè)以實驗教學建設為平臺，提高實驗教學水平和質量的目標，探討核技術專業(yè)實驗室建設思路及其組成模塊，探索實驗教學的新方法，從而提高核技術實驗教學的水平和質量.

核技術;實驗教學;科研;人才培養(yǎng)

0 引言

隨著學校核工程與核技術本科專業(yè)開始招生，新辦學科的增加，教學改革的層層深入，其他專業(yè)的實驗室的體制不適合核技術專業(yè)實驗教學體制模式.核技術專業(yè)下分兩個專業(yè)方向，即核電工程方向和輻照化工方向.學校確立了開辦核專業(yè)、打造核品牌、實現融入地方服務地方的戰(zhàn)略目標;確定了以專業(yè)建設為依托、以實驗教學建設為平臺，積極培養(yǎng)合格的核技術專業(yè)人才.實驗室建設將緊緊圍繞學校人才培養(yǎng)目標，以“加強基礎，重視應用，開拓思維，注重創(chuàng)新，培養(yǎng)能力，提高素質”為實驗教學理念［1］，積極探討核技術專業(yè)實驗教學建設的思路和方法.

1 核技術實驗室建設思路

1.1 實驗室建設的必要性

建好核工程與核技術實驗中心將有利于核電與非動力核技術產業(yè)所急需的高層次實用型人才的培養(yǎng)，為產業(yè)發(fā)展提供人才的支撐;將有利于非動力核技術產業(yè)所需要的新技術的研發(fā)，為產業(yè)發(fā)展提供源源不斷的技術支持;將有利于咸寧學院學科專業(yè)建設與人才培養(yǎng)，為學校實現融入地方、服務地方的戰(zhàn)略目標提供新的途徑與保障.

發(fā)展核電與非動力核技術需要方方面面的人才，根據學校的實際，核專業(yè)下劃分兩個專業(yè)方向，我校在核電工程專業(yè)方向將培養(yǎng)從事核電廠控制與運行的現場操作、設備維護等工作的高級應用型人才;輻射化工專業(yè)方向將為核化工與民用非動力核技術應用行業(yè)培養(yǎng)高級應用型人才，包括輻射設備的運行、維護以及輻射產品的開發(fā)等方面人才.人才培養(yǎng)目標定位突出了實用性.核工程與核技術實驗中心的建設將為學生開展相關實驗提供良好的平臺，有利于學生把所學的知識用于處理實際問題，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐動手能力，這也正是我校人才培養(yǎng)的主要目標.

1.2 實驗室組成模塊

核工程與核技術實驗中心主要是用來滿足核電工程與輻射化工兩個專業(yè)方向教學與科研的需要，實驗中心包括核探測與輻射防護實驗室、核電子學實驗室等，其構成結構圖如圖1所示:

圖1 實驗室構成結構圖

(1)核電子學實驗室包括精密脈沖產生器、超高頻毫伏表、單道脈沖幅度分析器、符合反符合譜儀、NIM機箱等儀器，目的是讓學生掌握核工程與核技術常用儀器的結構性能及指標的測量方法，讓修學本課程的同學扎實掌握常用核電子儀器的工作原理，核電子技術基本實驗技能，為在核測量中合理選擇和熟練使用核電子儀器等打下堅實基礎.

(2)核探測與輻射防護實驗室包括輻射儀［2］、測氡儀、α譜儀、微機多道γ譜儀、熱釋光劑量儀等儀器，目的是讓修學核物理、輻射探測、輻射劑量與防護等課程的同學扎實掌握原子核物理和輻射防護基本實驗技能，同時利用該實驗平臺開展對咸寧核電站周邊區(qū)域環(huán)境監(jiān)測的實習實訓.

(3)核電廠仿真實驗室主要目的通過新建核電站虛擬現實實驗室、核數據仿真實驗中心、原理模擬機教學實驗等實驗室，完成核電方向專業(yè)課程的實驗、課程設計、畢業(yè)論文以及教師的科學研究等工作，還可聯合國內核電公司開展核電站操作人員的培訓.

核技術實驗中心的建設有利于核專業(yè)人才的培養(yǎng)，有利于學生參與到教師相關課題研究;同時能為現有師資培訓與開展科學研究提供平臺，提高核學科專業(yè)實驗教學與科研水平.

2 核技術實驗教學體系和模式

為了有利于核學科的交叉發(fā)展，利于培養(yǎng)綜合型、復合型人才和提高儀器設備的利用率和核技術實驗教學全面改革的需要［3］，提高實驗教學的管理水平和教學質量，在學習我校其他專業(yè)實驗教學經驗和其他院校開辦核技術實驗教學經驗的基礎上，我校成立核工程與核技術專業(yè)實驗室，購買一批核儀器設備，承擔核工程與核技術專業(yè)的教學任務.

2.1 核技術實驗的基本教學方法

根據實驗教學的基本要求，在教學改革中作大量的探索和實踐工作的基礎上和實驗課程體系的總體規(guī)劃上，在理論課程學習的基礎上，加強基礎理論、基礎概念、基礎實驗的強化訓練，加強不同專業(yè)課程之間的聯系，在學習核技術實驗的理論知識的基礎上，按照實驗的基本知識、思想、方法、技術以及各種粒子的測量及不同測量方法的研究、學生能力的培養(yǎng)等各不同層次的要求來安排和組織實驗教學，按照核技術實驗的教學規(guī)律，形成從易到難、從簡單到綜合，編寫新的實驗教學大綱和實驗教材，提高實驗教學的水平.

首先，基本核儀器原理及結構、基本使用方法，主要為比較簡單的基礎性實驗，實驗目的主要是讓學生學習和掌握一些簡單核物理量的測量、基本儀器的調節(jié)和使用，使學生掌握基本的實驗測量方法，即預習、基本操作過程、分析處理實驗數據、實驗報告等基本環(huán)節(jié)的訓練，為學生培養(yǎng)良好的科學實驗素質打下堅實的基礎.在基本實驗中，實驗中心還安排了一個相對簡單的、測量性的設計性實驗，初步培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，讓學生學會初步自己設計并完成的實驗.例如:放射性衰變漲落的統計規(guī)律實驗［4］，學生通過此實驗學會放射性測量的基本統計規(guī)律，同時理解對所使用的輻射儀器的工作基本原理.理解實驗目的、實驗任務、儀器工作原理、儀器特點等基本步驟，理解放射性測量計數的基本特點，應用基于正態(tài)分布理論的格拉斯方法處理分析實驗數據，理解放射性測量與一般物理量測量的區(qū)別.

其次，基本實驗測量方法和專業(yè)基本原理的驗證性測量，通過此實驗，使學生掌握核探測實驗的測量方法、主要核儀器設備的使用、常用核物理量的測量等，進一步提高學生的實驗技能.例如:γ能譜儀的認識及使用方法實驗，通過基本譜儀的認識及操作方法，并逐步增加實驗的難度和所含的知識性，以培養(yǎng)學生學習的主動性和積極性，激發(fā)學生的主動學習知識的興趣，提高學生主動尋找學習的能力，提高學生的動手實踐能力.

第三，設計一部分綜合性和設計性實驗.設計性實驗的目的是逐步通過綜合性、設計性實驗的訓練，提高學生應用各種實驗基本技術、基本實驗方法和實驗儀器的操作能力.綜合設計性實驗是在掌握基礎性實驗和掌握基礎實驗知識、能力之后，提出一些能夠啟發(fā)學生發(fā)散思維和提高學生自主學習的實驗課題，讓學生自主設計并完成的實驗.例如:γ射線儀器譜測量及γ射線通過物質后的能譜變化實驗［5］，使學生運用所學的實驗知識、技能，綜合考慮實驗不同的方法、測量儀器的選擇和采用合適的測量條件，讓學生自主的設計實驗步驟，并對實驗結果提前設想，并通過自己設計的實驗來驗證結果的正確性，進一步培養(yǎng)學生的獨立科學創(chuàng)新能力.

2.2 開放式實驗教學方法

核技術專業(yè)下分兩個專業(yè)方向，即核電工程方向和輻照化工方向，按照兩個方向的人才培養(yǎng)方案，兩個專業(yè)方向所開設的課程有所不同，因此可以在課程設置時，設置適當的選修課程及實驗課程，滿足不同專業(yè)方向、不同層次的學生，按照自己的能力和興趣，來選擇他們自己想做、自己設想的實驗，充分發(fā)揮學生學習的自主權.

例如，建立開放式、創(chuàng)新實驗室，可以讓學生按照自己的學習需求，自主地選擇合適的實驗項目，也可以將實驗項目安排在實驗室外，按照自己的設想，自己根據所查閱知識，選擇合適的實驗項目，選擇室外不同的環(huán)境，設置實驗目的，通過自己自主選擇實驗項目，選擇所需的實驗設備，自己設計實驗步驟，不斷的嘗試各種實驗方法，逐步實現實驗所設想的目的，給學生充分的自主權，培養(yǎng)學生的設計和動手能力.

3 小結

核技術專業(yè)實驗中心探索實踐性教學的新思路和新方法，重點建設核探測與輻射劑量測量和核電子學等基本核技術實驗，使學生通過實驗加強理論知識的學習，掌握基本實驗技能，有利于學生把所學的知識用于處理實際問題，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐動手能力，有利于培養(yǎng)合格的核技術專業(yè)人才.

［1］趙志祥，周德鄰.數據測量和評價工作中的數學處理［M］.北京:原子能出版社，1994:83.

［2］盧希庭.原子核物理［M］.北京:原子能出版社，2001.

［3］謝一岡，陳昌，王曼等.粒子探測器與數據獲?。跰］.北京:科學出版社，2004:5 ～54.

［4］田志恒.輻射劑量學［M］.北京:原子能出版社，1990.

［5］吳慧山.核技術勘探［M］.北京:原子能出版社，1998.

TL81

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1006－5342(2011)12－0050－02

2011－09－18

咸寧學院校級青年項目(KY11058)