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当前位置: 核工程实验教学中心>>实验教学>>正文

  中心开设的实验课程涵盖了核工程类学科和专业,包括核物理、核工程与核技术、辐射防护与核安全、核化工与核燃料工程、放射医学、铀矿采冶工程、核能经济管理等,实验教学硬件条件和师资力量达到了培养学生实验动手能力、工程实践能力和协作创新能力的要求。
  中心在核工程类高素质专业人才创新能力和工程实践能力培养方面采用的主要实验(践)教学方法有:

  1、集中与开放式教学方法 
  集中与开放式教学方法主要用于学生基本实验能力的培养。
  针对课程基本实验的必修项目采取集中教学。实验内容由实验指导教师和理论课教师共同规划,实验完成采用进度跟进方法。目的是强化学生基本技能,使学生扎实掌握核工程相关领域要求的基本实验方法和技术,熟悉常规仪器和设备的使用,并具有较好的独立开展实验的能力。
  针对课程基本实验的选修项目采取开放教学。通过实验内容、实验时间、仪器设备和实验空间开放,既为部分对实验感兴趣的学生提供进一步提高能力的机会,使课堂教学得到延伸,也为实验基础较为薄弱的学生实现填平补齐的需求提供实验机会。如中心的核辐射探测实验室充分利用已具备的不同型号探测器、多种功能的插部件,指导老师只向学生提出实验任务和要求,让具有一定实验基础的学生自主选择、独立完成从实验设计—仪器组装—参数调试—测量完成—结果分析等整个实验工作。

  2、渐进式引导教学法
  组织学生讨论实验方案和方式方法,通过师生间、学生间讨论互动,既可活跃学生思维,提高沟通与表达能力,培养团队协作精神,也可引导学生从积极参与实验到主动开展实验、再到自主设计实验,在渐进引导中实现由被动到主动的学习动力提升,实现从基本型到综合设计型再到研究创新型的实验层次提升。

  3、新理论与新技术融入式教学方法
  中心不断跟踪核工程学科发展的新理论、新成果和技术,根据学科发展趋势,及时把新理论、新技术、新方法引入到实验教学中,优化实验项目和实验设计方案,培养学生跟踪科研前沿的能力和创新意识。为了更好地让学生了解和开展核技术应用中传统的“三计”(核子密度计、厚度计、料位计)实验,中心教师结合实验教学与工程实践,积极开展实验技术创新研究,与北京核仪器厂联合研制了“核技术综合实验平台”。利用该自制实验平台具有开展射线的吸收、屏蔽、距离平方反比等综合或验证性实验,以及料位、密度、厚度测量等设计性实验综合实验功能,克服了传统“三计”实验项目只能利用不同仪器设备完成演示实验的不足,填补了国内这类实验教学设备的空白。中心教师及时将在氡湖南省重点实验室、溶浸采矿技术核工业重点实验室、铀矿冶生物技术国防重点学科实验室等科学研究与创新实验平台上取得的最新成果用于实验教学,建立了“氡气的监测与防护”、“ThB-ThC的分离与鉴定”等特色实验项目。

  4、仿真与实训结合式教学方法
  针对核专业中涉及的核设施和先进装置存在建造运行费昂贵、潜在危险性大、安全性要求高、保密要求严等特点,积极采用虚拟仿真方法,保障学生进行工程设计实验。如:
  (1)从美国Micro-simulation Technology公司引进了核电厂事故仿真软件PCTRAN,可对核电厂事故DBA(设计基准事故)和DBDA(超设计基准事故)工况进行仿真呈现,对辐射剂量、烟羽扩散进行仿真计算;
  (2)从美国国家仪器(NI)公司购置了25套虚拟仪器平台,在该平台上利用软件结合数据采集卡实现示波器、万用表、频谱分析仪、多道谱仪等仪器的功能,学生可利用平台条件开展创新性课题研究;
  (3)引进MCNP、EGS、SRIM等核仿真软件,用于核辐射探测器设计、辐射防护方案设计、核反应堆工程设计、医学剂量方案设计等。
  在仿真实验的基础上,组织学生到中国原子能科学研究院、中国核动力研究设计院、中国辐射防护研究院、中核(北京)核仪器厂等校外实践基地实习实训,对仿真的对象进行现场感知,对仿真的结果进行部分验证。

  5、科研参与式教学方法
  科研项目参与式实验教学主要是以教师科研项目和成果为基础,以实验平台开放项目为依托,营造科学研究与实践教学协同促进的氛围,引导学生主动学习、独立思考和自主实验,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,强化学生团队精神和相互协作意识。近三年,中心利用教师承担的92项高水平科研项目、湖南省大学生研究性与创新实验计划项目,以及中心自筹资金安排的开放基金项目,吸纳了大量的本科生、研究生开展科研创新,为学生提供了平台广阔、内容丰富的能力训练条件。老师将在研课题中涉及核电子学仪器电路设计与调试、谱仪系统测试、核物理实验仿真、核反应堆物理分析、辐射防护屏蔽计算等部分研究内容分解成适合学生完成的小项目共计150多项,如:“PCTran/AP1000核电站仿真软件的改进”、“镍合金对γ射线屏蔽性能的研究”、“托克马克装置中天线系统的优化设计”等。学生在参与这些项目的研究过程中,不仅要直接面对实际工程技术问题,提出具有创新性、可行性的解决方案,而且还提高了课题申请书、项目进展、项目结题报告及科研论文的写作能力,提升了综合素质和创新能力,培养了独立思考和严谨求实的科研精神。

  6、学科竞赛导向式教学方法
  学科竞赛导向式实验教学主要是鼓励学生参加各级各类学科性竞赛,引导学生“主动实践”,积极开展科技创新设计。中心对学生参加各类竞赛项目按照赛事等级给予一定数量的经费支持,并对获奖作品给予一定的学分奖励。几年来,学生积极参加“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”、“全国大学生课外学术科技作品竞赛”、“衡阳市大学生科技创新大赛”、大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛等竞赛活动,不仅在创新设计、制作技能等方面得到了实际锻炼,而且在组织能力、团队合作精神等方面得到了培养提升。

  7、 产学研结合式教学方法
  学校与中国原子能科学研究院、中国核动力研究设计院、中核404有限公司、衡阳北方光电信息技术有限公司等科研院所和知名企业,建立了产学研合作示范基地、联合实验室和校外实践教学基地。鼓励本科生、硕士生、博士生进入校企产学研合作示范基地和联合实验室,参与工程项目设计、产品研发和技术服务,进行专门的实习和工程训练,培养了学生具备应有的工程应用能力。

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