核专业实验课程体系建设探索

毛璋亮 周建军 袁显宝

摘 要：本文就核专业实验课程体系建设的方法和思路进行探索和研究，建议将实验室课程体系由分散的放射状结构设置向有层次的树状结构发展，同一学科内容下的实验课程按照由易到难的三种实验方法进行安排，即有条件地开设认知型实验，给学生建立基本的概念和模型；有计划地安排验证型实验，锻炼学生的动手能力熟悉基本的实验操作和方法；有针对性地安排开放性实验，增强学科科研的能力和创造性。基于此方法可以循序渐进地培养学生实验能力，达到培养具有一定的创新能力、较强的实践能力和良好发展潜力的高级核工程与核技术专门人才的目标。

关键词：核专业；实验教学；课程体系

一、核专业实验课程发展背景

2007年国家发改委颁布的关于我国核电发展的思想和方针是贯彻“积极推进核电建设”的电力发展基本方针，形成批量化建设中国品牌先进核电站的综合能力，提高核电所占比重，实现核电技术的跨越式发展，迎头赶上世界核电先进水平[1]。为了响应国家号召，三峡大学投入大量的师资力量积极培养适应我国核工业建设需要的，具有坚实的数理基础，热能与动力工程及核反应堆工程技术专业知识，创新能力、实践能力较强的专门人才。

二、核专业实验课程发展思路

（一）按照学科内容安排的实验课程

核专业实验的分类方法很多，一般是按照学科内容来进行横向分类，主要分为核工程与核技术两大类。目前我校开设的核电站仿真机实验与反应堆热工水力实验是基于核工程专业课程所设计和制定的，主要用于反应堆热工水力、核电站系统与设备以及核电站运行课程的辅助教学；辐射探测实验则是基于核技术专业课程所设计的。实验课程横向体系结构如图1所示。

（二）纵向设计的实验课程

将实验课程按照实验方法的角度进行归纳，在纵向上又可以分为三类：

第一种是以观察浏览为主的认知型实验，是基础性实验，学生不需要复杂的实验技巧，通过观测和理解，所见即所得。以本校核专业下的核电厂模型室为例，学生通过学习核电厂系统与设备的理论课程以后，再对核电厂模型进行参观学习，既可为初次接触核专业的学生普及核电知识、增加学习兴趣，又可结合课本使理论知识更加具象化，起到一个引导和认知的作用，具有相当大的可操作性。

第二种是按部就班的验证型实验。即学生按照实验讲义安排的步骤验证定律或现象，既可以锻炼学生的实际动手操作能力，又将抽象的公式定律或虚拟的工程现象形象地表示出来，加深学生对于知识点的理解。以我校的核电厂运行仿真实验为例，引进了中核105所核电站操作员培训所使用的软件和设备，以真实核电厂操纵员规程作为指导，让学生逐步完成核电站的启动和停堆规程，不但让学生体验了操纵员的工作，更加深了学生对于核电站系统内部关系的理解。

第三种是以项目为依托的开放性实验，实验室按教学课程或科研课题设置并隶属教研室或课题组，教师把自己在实验室研究的成果部分地引入实验教学，开设与科研结合的实验，为学生提供综合运用知识和技能训练的机会。但是这种形式仅适合于个别教师的教改活动，在教学计划中无法规定明确的实验学时要求，实验内容与要求的随意性较大，同时对学生的个人能力要求更高，更适合研究生以上的专业学生依托实验对课题进行深入挖掘和研究。

实验安排上分步骤地对三种实验类型进行排列，以循序渐进的方式锻炼学生的实验能力，巩固学生的专业知识。我校基于核电站模型室和核电站仿真机软件开设的核电站仿真实验纵向设计的实验课程体系如图2所示。其中核电站系统模型参观实验依托核电厂系统与设备的课程进行开展；核电运行及仿真的操作实验则依托核电站运行和反应堆控制等课程进行开展；而核电站事故模拟分析实验则依托反应堆安全分析的课程进行开放性的设置。这一系列的实验让学生对于整个核电厂的结构概念以及运行原理都有了一定地认识，锻炼了学生提出问题，分析问题和解决问题的能力，既突出了实验教学根本目的，又加强了学科间的联系。

三、结论

①当前实验课程体系还需要从“软件”到“硬件”各方面的调整与建设。实验课程体系必须与实验教学相配合才能起到良好的实验教学效果，过分强调实验室配置档次和教师個人能力都是不现实的，如何充分调配，优化资源加强核专业实验课程体系的效率还是我们今后要进一步考虑和解决的问题。

②随着核专业的发展和课程体系的不断完善，未来实验室建设应该从多学科多领域的横向拓展向重点学科重点项目加强深度难度的纵向拓展发展，发挥核心学科优势，充分利用实验室现有资源，建议由分散的放射状结构向有层次的树状结构发展，课程按由易到难安排，即有条件地开设认知型实验，有计划地安排验证型实验，有针对性地安排开放性实验。基于此法可循序渐进地培养学生实验能力，达到我校核专业的培养目标。

参考文献：

[1]杨明波.材料科学与工程专业实验课程体系的改革[J].实验技术与管理，2007.

（作者单位：三峡大学机械与动力学院）