單 健,邱小平,王振華,宋碧英,湯凌志,位楠楠
(南華大學 核科學技術學院,湖南 衡陽 421001)
世界傳統能源面臨枯竭,環境與能源部門又要求必須實施“節能減排”計劃。許多國家開始實施長遠的核電發展計劃,我國也曾提出:“到2020年,國內的核電裝機容量將從現在的不足1 000萬kW增加到8 000萬kW”的宏偉目標[1]。雖然出現了“福島”核電事故,各國核電發展計劃都受到影響,德國甚至完全放棄了核電發展計劃,中國火熱的核電建設勢頭也一度降溫。不過,2011年11月期間,國家發改委、國家能源局、工信部等有關領導和專家先后認為:中國發展核電的決心不會改變。這表明我國核電及相關技術產業必將繼續快速地發展,核電及相關的核類專業人才的需求將達到目前的10倍以上[2]。但是,我國核類專業的人才儲備很少,“十五”期間,中核集團共接收5 000多名大學畢業生,但引進的人才中大部分為計算機、儀器儀表等通用專業人員,核專業人才只占到實際需求人數的15%~20%。這意味著我國必須大力加強核類專業人才培養,增加數量和提高質量,也就要求核類專業技術人才培養的高等學校和科研院所,要建立更完整、更科學和更實效的教學課程體系。從2007年開始,國家在一些條件成熟的高校中批準建立“核反應堆工程、核技術 、核化工與核燃料工程、輻射防護與環境工程和核物理”5個國控專業。2012年,教育部重新調整以上核類專業,再次把“核反應堆工程、核技術”2個新專業與“核工程與核技術”合并為“核工程與核技術”專業、把“輻射防護與環境工程”改名為“輻射防護與核安全”,其中“核安全”概念的突出,體現了國家對核與輻射安全監管人才培養的重視,也為高校大力投入培養高素質、高水平核與輻射安全類人才提供了支持。南華大學承擔了以上各專業人才培養的任務,加上清華大學、哈爾濱工程大學、四川大學等,目前已有10余所高校開設核類國控專業,但相關的課程體系基本是在1987年教育部修訂的關于“核工程與核技術”課程體系的大專業基礎上臨時初步修改而成,其專業內涵結構比較滯后,教學內容的陳舊和課程體系的不合理現象較多,知識結構與社會需求脫節比較嚴重。基于此,我們需要從以下幾個主要方面對核類專業人才培養方案進行改革。
從80年代末到本世紀初,核類專業課程建設幾乎處于停滯狀態,雖然目前核類專業人才需求旺盛,許多高校開始重視并著力開辦核類專業。但是,相關的課程建設,包括教師隊伍、教材和實驗條件等建設還非常滯后。到目前為止,國家級、省級和各高校的精品課程在網站上幾乎沒有相關核類專業課程。教育部2008年11月召開了 “2006—2010年高等學校核類專業教學指導委員會第三次工作會議”,2011年11月召開了“第六次會議”,2013年11月,“2013—2017年教育部全國高等學校核工程類專業教學指導委員會(教指委)第一次工作會議”在廣東東莞召開。3次會議均特別強調建設適應新設核類專業人才培養的新課程體系問題[3],同時也要求核類專業人才培養方案要更加注重學生的實踐創新能力的培養。
在進行核類專業人才培養方案修訂時,首先應做的是“全面考慮、整體設計和重點建設”。全面考慮如何培養提高學生的綜合素質;對學生的身體健康、心理素質、基礎知識、基本技能及專業本領等方面進行整體教學設計。同時也要考慮核專業人才培養的特殊性,充分發揮以核類專業為特色的高校優勢,提出自己的發展方向。核類專業人才培養應更加注重質量,加強核安全文化的養成以及學生實踐創新能力的培養[4]。核類專業人才培養方案改革的總體設計思路如圖1所示。該思路體現的教學方案是以提高學生對實踐重要性的認識和加強實踐興趣培養為前提,開展注重“提高興趣”和“因材施教”的教學工作。具體實施中先確定專業核心課程,編寫核心課程的新教材,在學生完成最基本的核類專業核心課程學習的基礎上,充分利用本專業具有的實驗條件、專業優勢、學科基礎和科研實力等支撐條件,盡可能地增設新的專業實踐選修課程,編寫新的實踐課程指導書,從而重點建設強化實踐的更完整、更科學和更實效的人才培養課程體系,實現“全面考慮、整體設計和重點建設”的核類專業人才培養改革思路[5]。

圖1 核類專業人才培養方案改革的總體思路框圖
學習興趣是學習積極性中最現實、最活躍的因素,是直接推動學生主動學習的一種內部動力,是熱愛學習、產生強烈求知欲的基礎。古人云:“教未見趣,必不樂學”,“知之者,不如好之者;好之者,不如樂之者”。意思是只有學生對學習產生濃厚的興趣,才能使整個認識活動興奮起來,促使其去追求知識、探索科學奧秘。在教學中,要想取得好的效果,就要講究教學藝術、手段和方法,采取多渠道訓練和培養,從內心激發或提高學生學習的興趣。在強調自主學習、提倡創造力開發的同時,充分考慮學生興趣來設計課程體系、調整課時比重是非常重要的[6]。基于以上的思考,我們在核類專業人才培養過程中從大學一年級起就加強班主任與學生的交流,大一增設專業認知實習課程以提高學生對專業的興趣[7]。
所謂因材施教,是指教師從學生的實際出發,使教學的深度、廣度、進度適合學生的知識水平和接受能力,同時考慮學生的個性特點和個性差異,使每個學生的才能品行獲得最佳的發展。我們所提的“因材施教”除此之外,還包含了充分尊重學生的興趣選擇,在教學中真正的實行學分制考核的內容,即我們設置的課程體系重點考慮以“專業核心課程”為中心,圍繞學生的興趣愛好設置盡可能多的專業選修課,讓學生可以根據自己的興趣選擇學習課程,只要最后的學分數達到了授予學位的要求即可。可以說改革中擴展了“因興趣而施教”的內容,但是并沒有沖淡因材施教的主要指導思想。我們改革后的課程體系不僅具有很寬的選擇面,同時還特別考慮了對不同興趣的學生的學習深度、廣度及實踐技能的要求,采取針對不同層次學生分別教學的方法[8-10]。
在激發了學生的學習興趣和積極性后,如何采取具體教學方案和措施,真正做到因材施教,這是教學改革的難點。我們在實行課程體系改革中的重點是:以確定專業核心課程、編寫核心課程的新教材、在學生完成最基本的核類專業核心課程學習的基礎上,充分挖掘本專業具有的實驗條件、專業優勢、學科基礎和科研實力等支撐條件,盡可能地增設新的專業實踐選修課程,編寫新的實踐課程指導書。圖1中虛線圈里的內容是我們課程改革的重點,這部分內容具體從以下幾方面進行實施。
悠久的專業辦學歷史不僅是我們引以為榮的資本,更是我們發展前進的最大優勢。南華大學的核類專業在國內具有非常明顯的專業辦學優勢,在50多年的核類專業辦學歷程中,老一輩的專家、教授為我們的專業建設打下了堅實的基礎,積累了豐富的專業建設經驗,我們也在專業辦學中一直與核工業、環保及核電等系統各單位的保持緊密合作和交流。南華大學已經培養了大量優秀的核類專業人才,他們在核工業、環保及核電等領域從事生產及科研工作。這也是多年專業辦學歷史積淀起來的優勢條件,可以為專業辦學提供大力的支持和幫助,為教學及科研提供人才和經驗交流的機會,為學生實踐活動提供最好的訓練基地,為提高學生生產實習和畢業實習訓練水平提供保障。我們在核類專業人才培養方案改革中十分重視并充分挖掘利用這樣的專業優勢,倡導和鼓勵學生發揚優良的歷史傳統,鼓勵學生以歷史為榮,繼續傳承“兩彈一星”精神、核工業精神、載人航天精神教育,獻身國防和核工業,強化獻身核工業的使命感、責任感和自豪感,并將這種精神融入到專業人才培養的各個環節中。
實驗室條件是人才培養的關鍵,也是實施課程體系改革的保障。在核類專業人才培養方案改革中,我們不僅加強實驗室條件建設,更重要的是充分利用現有的專業實驗室條件,切實有效地利用好現有的先進儀器設備加強對學生實踐能力的培養。如:利用在國內外有較大影響力和較高地位的氡實驗室、實物仿真的核電模型和模擬的核電模型、配置齊備和設備先進的專業基礎實驗室,增設大一學生的專業認知實習課程,或增設知識面更廣、綜合性更強的專業基礎實驗,為大二和大三年級的學生按興趣選修更多的課程提供選擇余地;利用設備先進的專業實驗室,增設要求更高的專業性創新性實驗,為部分具有開創性和鉆研精神的學生提供深入學習的條件[11]。
雄厚的學科基礎是開展人才培養的重要條件。在核類專業人才培養方案的改革中,如何重視學科基礎建設,充分利用現有學科基礎提供的技術支撐,提高人才培養的質量,是增強人才培養能力、強化人才培養平臺的堅實基礎。俗話說“萬丈高樓平地起”,創建一流大學,必須有一流的學科專業,高素質創新人才的成長,離不開雄厚的學科基礎提供的育人環境。學生在一個學科基礎扎實、人才隊伍強大、學術氛圍濃厚和創新思維活躍的環境中成長,其素質和技術素養將會得到非常明顯的提高。所以,我們在核類專業人才培養方案的改革中,特別重視自己學科專業已經建立的基礎,利用我們學科教師隊伍專業配置完整、開設課程能力很強的特點,確定核類專業人才培養的7大核心課程——輻射劑量學、輻射防護、原子核物理、核電子學、核輻射探測、核反應堆物理和核技術應用,并重點建設相應的課程組和實驗室,根據專業發展的需求,增設新的實踐課程內容——核電廠系統設備、核環境學基礎、環境監測與評價、核安全的法律法規等。在日常教學中重視學科基礎能力的培養,注意發揮學科教學團隊的集體力量。
在核類專業人才培養方案的改革中,如何把科研和教學這兩個培養高素質人才的相輔相成的輪子協調地轉起來,這是充分利用科研項目加強對學生實踐能力培養的關鍵。因此,我們在改革中十分注重教學團隊和科研團隊的結合建設,培養教師在課堂中緊密聯系實際的能力,希望把科研中的原理知識、技術、實踐能力、經驗認識和成果自然地融入到課堂教學中[12]。為學生開辟第二課堂,讓學生有機會直接參與科研實踐工作,培養科研實踐能力。加強學生畢業設計工作與科研實踐的緊密結合,畢業設計指導工作主要以科研團隊成員組成指導小組,畢業設計題目主要來源于各類科研課題,讓學生在完成畢業設計工作的同時也得到基本科研實踐能力培養[13]。
本次核類專業人才培養方案的改革是在國家對核類專業進行大調整和學校修改新的培養方案的背景下開展的。盡管改革方案中還有許多地方需要進一步完善,但目前已經取得了以下一些階段性的成果。
(1) 基本完成核工程與核技術、輻射防護與核安全、核化工與核燃料工程和核物理等核類專業基礎平臺課程的建設,并根據不同專業人才培養對知識結構及掌握深度要求的不同,制定了核類專業新的教學計劃、教學大綱、教學內容和完整課程體系改革的思路和方案,完成了新的專業培養方案的編寫。
(2) 深入研究了核類專業“專業課”、“專業基礎課”、“專業選修課”和“一般選修課”的性質和要求,按照不同的要求和形式實現分層次開課的教學模式,確定輻射劑量學、輻射防護、原子核物理、核電子學、核輻射探測、核反應堆物理和核技術應用等課程為核類專業的核心課程。加強了課程教師隊伍的建設,為每門核心課程配置了3~5名主講教師,并由學術造詣高、教學經驗豐富、成果顯著的資深教授領頭指導教學,構成了年齡和知識結構合理課程教師隊伍。積極開展了4門課程的教材建設,基本完成了《反應堆物理分析》、《輻射劑量學》、《輻射防護》等的新教材編寫工作。
(3) 開展了6門核心課程實踐教學研究。研究課程實驗教學的實驗內容及實驗室建設,對不同專業規定不一樣的必做實驗,籌劃一些針對具體對象的自主設計綜合性及創新性教學實驗,與專業創新實驗、專業基礎實驗形成了3層次的立體實驗教學模式。認真組織教師結合科研進行畢業設計課題命題和指導,已經取得明顯的效果。
[1] 中國新聞網.國家能源局:中國2020年核電規劃裝機將提高1倍[EB/OL].[2010-03-22].http://www.chinanews.com/ny/news/2010/03-22/2183631.shtml.
[2] 每日經濟新聞.日本核泄漏引擔憂無礙中國核電發展計劃[EB/OL].[2011-03-15].http://business.sohu.com/20110315/n279821769.shtml.
[3] 紅網.南華大學承辦教育部高校核工程與技術專業教學指導委員會第四次會議[EB/OL].[2009-11-20].http://bbs.rednet.cn/thread-20881452-1-1.html.
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