核輻射探測課程理論與實驗一體化教學模式探索

李婷婷 趙越 王曉冬 鄭賢利 曾文杰

摘要：本文簡要分析了實驗教學與理論教學的辯證關系，針對目前高校核輻射探測理論和實驗課程的教學現(xiàn)狀，指出了理論課與實驗課脫節(jié)的現(xiàn)狀，以培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新精神為目標，探討了核輻射探測課程理論與實驗一體化教學模式改革思路。

關鍵詞：核輻射探測；實驗教學；理論教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）33-0145-02

一、引言

核輻射探測課程是核工程與核技術、輻射防護與核安全、核物理等專業(yè)的一門最重要的專業(yè)基礎課，也是一門理論性、實踐性、應用性很強的基礎性學科，要求學生理解和掌握核輻射性質及其探測原理，各種類型核輻射探測器的構造、原理和應用，以及放射性測量的誤差和數(shù)據(jù)處理，通過對這一理論課程的學習使學生具備較強的分析問題和解決問題的能力。如何綜合運用各種理論和實踐教學手段，重新優(yōu)化、整合，做到互相促進、優(yōu)勢互補，提高課堂教學效果，是一個非常值得探究的問題。

二、實驗教學與理論教學的關系辨析

高校教學可分為理論教學和實驗教學。理論教學是以教室為場所，通過教師的課堂講授使學生獲得系統(tǒng)的學科知識，培養(yǎng)學生的抽象思維能力和演繹歸納邏輯推理能力，因而理論教學在高校教學中占有極其重要的地位。實驗教學以實驗室為場所，教師指導學生利用實驗儀器、多媒體、實驗指導書等來開展形式多樣的科學實驗，培養(yǎng)學生敏銳的觀察能力和分析能力、創(chuàng)新能力和實踐能力。實驗課是應用型技術人才培養(yǎng)的重要組成部分，也是高校工科專業(yè)學生培養(yǎng)體系中的重要環(huán)節(jié)，其對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力具有重大的作用與價值。

自大學誕生以來，理論教學與實踐教學的辯證關系一直處于探索和研究中。2001年南京大學副校長許敖敖在一次會議上提出，理論課教學是實驗課教學的前提，沒有理論教學實驗教學將無法立足、無所適從；實驗是理論的來源，如果脫離了實驗教學，學生往往難以領悟理論知識的內涵，沒有實驗驗證的理論往往只是紙上談兵[1]。北京信息科技大學馬潔等探討了理論教學與實踐教學的辯證關系，提出了依托學科和教學團隊實現(xiàn)理論教學和實踐教學一體化教學模式的途徑，通過理論課教師和實驗人員的配合來協(xié)調理論課和實驗課的教學內容和教學進度，共同研究教學改革，開發(fā)實驗項目[2]。北京理工大學胡毅教授對大學物理實驗教學現(xiàn)狀開展問卷調查，結果顯示大部分學生認為大學物理理論課與實驗課聯(lián)系不夠緊密，分析原因后認為，一是理論課與實驗課存在脫節(jié)現(xiàn)象，二是實驗資源不豐富[3]。肖偉才提出構建一體化人才培養(yǎng)方案和一體化遞階式實踐教學模式，通過實踐環(huán)節(jié)延伸理論環(huán)節(jié)實現(xiàn)理論與實際的緊密結合，是實現(xiàn)行業(yè)性應用型人才培養(yǎng)目標的重要途徑[4]。調研發(fā)現(xiàn)，國內在理論教學與實驗教學改革領域圍繞教學內容、教學手段、評價方案、理論與實驗的銜接等方面開展了大量的理論研究和實踐探索，所有研究成果均指向一個觀點——在人才培養(yǎng)過程中，實驗教學處于與理論教學同等重要的地位，尤其在高校理工科人才培養(yǎng)體系中應當把握好理論教學與實驗教學的關系，著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力。

三、存在的問題與原因

傳統(tǒng)的核輻射探測課程涉及相當多的理論知識，特別是其中涉及的一些晦澀難懂的專業(yè)概念和儀器原理，課堂講授時會顯得枯燥乏味，很難調動每一個學生的學習積極性和學習熱情。部分學生剛開始學習這一門課程比較認真，但在過段時間后又失去了學習興趣。而在實驗教學環(huán)節(jié)，部分學生在做具體實驗項目時，遇到問題又因缺乏相關理論知識而無法分析原因找出對策。因此，探究核輻射探測課程中實驗與理論教學現(xiàn)狀和存在分離的內在原因顯得尤為重要。

在長期的教學活動中，從事核輻射探測理論教學和實驗教學的教師不是同一個人，從事理論教學的老師可能會對實驗設備不夠熟悉，包括實驗中所用到的各種型號的探測器以及核電子學基本插件，不了解最新的實驗技術；實驗老師對理論教學的具體內容不太清楚。部分核專業(yè)的《核輻射探測》理論課安排在第三學年的上學期進行，實驗課安排在第三學年的下學期開展，實驗課和理論課教學分別由不同的老師來負責；雖然部分核專業(yè)課程是在同一個學期開展，但教學進度不一，教學內容不協(xié)調。這些都將不利于學生把理論知識與實踐有機結合起來，導致理論課和實驗課脫節(jié)。《核輻射探測》理論課教學與實驗課教學理應相輔相成、相互促進，而傳統(tǒng)的教學環(huán)節(jié)中忽略了這兩者之間的聯(lián)系。實驗教學與理論教學的內容銜接與同步性問題已經(jīng)成為當前核輻射探測課程教學中呈現(xiàn)出來的新問題。

四、理論與實驗一體化教學模式探索

1.教學管理研究。加強理論教學與實驗教學的互動，提高學生對核輻射探測課程的學習積極性和理論學習效果。《核輻射探測》是一門專業(yè)性極強的理論課程，其中涉及眾多粒子相互作用理論和探測儀器結構原理等物理學和儀器系統(tǒng)等專業(yè)基礎知識，學生在課堂中可能難以建立起直觀的理性認識和清晰的原理認知。學生能夠在具體的實驗過程中加深理論基礎、掌握專業(yè)知識，同時還可在這種形象、生動、直觀的操作過程中，學會獨立自主地去思考問題和分析問題，進而解決問題。在教學管理體制上加以改進，理論課和實驗課盡可能由同一個教師承擔，對理論教學和實驗教學進行一體化管理。教師根據(jù)學生學習的特點，在理論和實驗教學過程中加強互動、因材施教，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和應用技能。

2.教學內容調整。依托理論課設計實驗項目，幫助學生構建清晰的核輻射探測相關概念和課程理論體系。傳統(tǒng)的教學活動中，教師主導教學內容、學生被動接受理論知識的模式存在爭議，學生在理論課程學習中難以產生獨立思考和分析，對理論概念認識和結構形態(tài)模糊。理論教學如何應用到實驗教學中去，實驗中遇到的問題或現(xiàn)象又如何用理論知識來分析，這實際上就是一個理論課與實驗課銜接的問題。在實驗教學環(huán)節(jié)中，我們可以用核輻射探測理論課中提到的原理、模型等來設計驗證性實驗項目或者開放性、設計性實驗項目。

3.教學觀念和手段的改進。通過探索核輻射探測理論課與實驗課內容的銜接辦法，運用不同的教學手段提高學生對理論研究和實驗操作的興趣，促使學生主動參與課堂討論和實驗探索。采用項目教學法、案例教學法或者探究式教學法等手段強化理論課堂效果，同時，基于理論課程教學目標和主要內容對核輻射探測實驗課進行項目導向、課時改革和內容優(yōu)化。核輻射探測實驗教學不應僅僅以課本為中心來驗證理論知識的正確性和可行性，強化學生對儀器工作原理的理解，而且要在此基礎之上通過開展探究性實驗、綜合設計性實驗來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維和綜合探究能力。

五、結束語

在核輻射探測課程的教學中，糾正部分老師或學生“輕實踐重理論”的觀念，重視學生的應用能力、探索能力、創(chuàng)新能力的激發(fā)和提升，逐步實現(xiàn)理論教學與實驗教學一體化，是國內很多開設核工程專業(yè)的高校面臨的一個實際問題。本文借鑒前人的研究成果，提出了一種使核輻射探測的理論課與實驗課互相配合、“教、學、做”融為一體的教學模式，打破傳統(tǒng)的實驗課與理論課分立的現(xiàn)狀，為進一步研究理論教學與實驗教學在核輻射探測課程中的相互促進關系和改進教學方法提供支撐。

參考文獻：

[1]許敖敖.處理好理論教學與實驗教學關系提高學生素質，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[J].實驗技術與管理，2001，18（6）：1-3.

[2]馬潔，劉小河，付興建，等.理論教學和實踐教學一體化模式探究[J].實驗技術與管理，2013，（11）：172-175.

[3]胡毅，王好仁.大學物理理論課與實驗課整合的探索與實踐[J].漢江師范學院學報，2018，（3）.

[4]肖偉才.理論教學與實踐教學一體化教學模式的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2011，30（4）：81-84