以培养创新型人才为目的的核类专业实验教学探索
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）29-0069-02
实验教学是高等学校教学工作的一项重要实践教学环节，是全面推进素质教育、培养学生创新精神和实践能力的主要教学形式与主要环节，它对提高学生的综合素质、培养学生的创新意识和创新能力，以及使学生成为一个复合型人才都具有特殊作用。[1]南华大学核类专业有着50多年的办学经验，学科门类齐全，办学资源丰富，实验条件优越，培养了大批核专业人才。人才的培养离不开实验教学，目前核类专业实验包括核辐射探测实验、辐射防护与剂量实验、核技术应用实验、核电子学实验等。2013年教育部确定南华大学核工程实验教学中心为在建国家示范实验室，为了进一步增强区域乃至全国的辐射示范作用，培养高素质、实际处理问题较强的学生，因此对教学内容、教学手段和方法进行改革势在必行。
一、实验教学现状
目前，实验课的教学内容是结合理论课开设的，学生在规定的时间和地点完成。实验教学的方式也比较单一，大多是老师先讲，学生按照老师的要求或者是实验指导书的步骤，完成实验任务。老师在课前就已经全盘替学生安排好了实验的整个过程，包括实验内容、操作方法与步骤，甚至实验报告的模式。古板的教学方法导致学生参与实验的积极性不高，基本上都是机械的操作，缺少主动积极的思考，一旦离开老师，学生就不知所措。实验过程学生是全程参与，但实质上学生处于被动接受的状态，他们学习的主动性、创新性受到了一定的限制。实验的效果不理想，不利于培养学生开放、创新的能力。
实验项目的设定主要是依据理论课程，实验内容主要注重书本理论基础知识的训练，与社会实际需要联系不是很紧密，有很多新的、社会急需的内容还没有引入到实验教学中。
二、实验教学改革目标
根据核工程领域人才综合素质培养要求，充分利用南华大学核类专业特色，以高素质核工程类应用型和创新型人才培养为目标，促进学生知识、能力、素质协调发展，建成学科特色鲜明、教学体系完善、教学理念先进、教学条件优越、管理体制合理、运行机制高效、示范效应良好、服务功能较强的核工程实验教学中心。
三、核类专业实验教学改革
实验教学改革紧紧围绕核专业人才培养目标、专业定位以及社会需要更新实验内容，改变教学方式。根据核类专业的特色及学生对实验要求不同的特点，打破传统的由学校统一给学生安排实验内容的实验教学模式，在原有基本技能训练实验的基础上增加开放性实验和研究性实验；改革传统的由老师讲解、全程演示、学生照搬的教学模式，做到精练内容、精讲重点、增加学生思考问题和动手机会。教学方式逐渐由老师全程指导改变为“学生小组合作探讨、学生自主设计实验”等方式，将老师逐步由主角演变成配角，提高学生的创新精神和实践能力。
1.实验内容改革
南华大学核专业有着50多年的办学经验，拥有丰富的社会资源，专业在全国范围内有原子能科学研究院、北京核仪器厂、西安核仪器厂、中核272铀业有限公司等多处实习基地，实习基地的专家、教授为实验内容改革提供了宝贵的意见。改革本着强化基本技能训练、提高创新能力培养、符合社会需要为宗旨进行。
课堂教学是实验教学的理论基础，实验教学是课堂教学的具体实践，只有将两者有机结合起来才可能培养出真正高素质的人才。[2，3]为了实现这一培养目标，我们将课堂教学与实验教学在内容上彼此渗透，将核科学领域前沿的内容充实进来，使学生及时了解学科发展动态，掌握社会急需的新技术和新方法。具体表现在以下两个方面：一是强化基本技能训练。大学三年级阶段主要开设基础知识和基本技能训练的核辐射探测实验和核电子学实验，通过这一阶段的实验学生能够更好地理解书本的理论知识，熟悉各种仪器设备的工作原理和使用方法。如核辐射探测实验在原有NaI（TI）γ谱仪、金硅面垒α谱仪、β射线吸收、衰变规律统计等六个实验基础上增加了γ-γ符合测量放射源的活度、小立体角法测量β源活度、放射性核素半衰期测量等综合性更强、实验技能要求更高的一些实验项目；通过这些实验的开设学生牢牢掌握了理论知识，大力提高基本操作技能。二是增开设计性、创新性实验，满足社会需求。大四阶段主要开设辐射防护与剂量、核技术应用这两门实验课，应用性较强，贴近社会的需要；根据调研和校外专家的建议，在原有实验项目的基础上增加了水中总α、总α测量分析、水中放射性核素分析、建筑材料中放射性核素分析、气溶胶的测量、环境中氡测量、荧光分析等创新性、实用性较强的实验项目。通过整改，综合性和设计性实验的比例达到了70%以上。
2.课程体系改革
合理安排实验项目的开出顺序，形成基础实验―综合应用实验―设计性实验的课程体系，增强连贯性和实用性。总体上强调基础性和系统性，全学院核工程与核技术专业、反应堆工程专业、核技术专业、辐射防护专业的学生必须完成验证性和综合性的实验；在此基础上，学生根据自己专业的特点和将来可能从事的工作性质出发，选修一些有专业特色的实验项目；选修实验的内容部分由老师安排，部分由学生自己设计，且学生必须完成一定量的选修实验。实验开课的形式也更加灵活多样，验证性实验、综合性实验统一开课，选修实验的时间由学生与实验老师预约时间，实验室全天对学生开放。实验改进后，每个部分联系更加紧密，学生更加重视实验，实验的合理安排能够更好地培养学生分析问题、解决问题、自主创新的能力。
3.教学方法改革 （1）改革传统的由老师讲解、全程演示、学生照搬的教学模式，做到精练内容、精讲重点、增加学生思考问题和动手机会。加强实验预习，要求学生在课前按照实验指导书的内容预习相应的实验，提出在预习中遇到的问题，由各班班长收集所有问题；老师在上课时弱化实验原理、操作步骤的讲解，重点讲解学生预习中提出的问题。对于实验中出现的问题，老师不是直接指出问题所在或者代为解决，而是根据现象与学生展开讨论，诱导学生自己分析问题、解决问题。
（2）引入本科学生辅助完成实验教学工作。对于在大学三年级第二学期开设的核辐射探测实验和核电子学实验，我们引入了部分成绩优异或者考上研究生的大四学生加入到实验指导工作中，大四学生主要协助实验的指导工作。学生与学生之间更容易交流和沟通，通过大四学生的言传身教，大三的学生更加容易认识到实验的重要性，实验效果更加理想；同时，大四的学生有机会得到再一次锻炼，为他们将来参加工作或攻读硕士研究生打下基础。
4.考核手段改革
以往学生的实验成绩主要由现场实验情况和实验报告两个部分组成，现场实验情况占40%、实验报告占60%；这样的模式导致很多学生单纯为实验报告而做实验，在实验过程中依葫芦画瓢，不去分析和总结实验过程中出现的问题，甚至有的学生为了把实验报告做的漂亮不惜任意修改数据、编造数据，很多学生都没有真正理解实验，达不到实验最初预定的效果。实行改革后，学生的实验成绩由四个部分组成，即实验预习（20%）、现场操作（30%）、实验报告（20%）、实验考试（30%）。新的考核方式中下调了实验报告在成绩中所占的比重，将分值安排到了实验预习和实验考试。预习的考核主要依据学生课前预习时提出的问题的多少以及问题的重要性和深度；现场考核学生实验时的态度、参与程度、操作是否正确；实验报告主要关注学生对实验数据处理、误差分析、课后思考题；实验考试方式为学生实验结束后两周内学生到实验室随意抽签，当场进行实验考试。新的考核制度对学生的触动很大，学生在实验过程中乐于动手，更乐意与老师交流沟通，实验效果明显好转，甚至有不少学生主动要求加班做实验查漏补缺，反复操练。
四、结语
为了凸显核类专业办学特色，将理论与实际应用紧密结合，提高实验教学质量，培养具有创新意识的复合型人才，实验教学的改革势在必行。通过对教学内容、教学方法、考核手段等方面的改革，激发了学生对实验的兴趣，培养了学生独立思考、分析问题、解决问题的能力。实验课的开设真正为学生将来就业和进一步的深造打下了坚实的基础。同时，实验教学改革是一项长期的系统工作，随着社会的不断进步，需要在教学内容、教学方法等方面不断地探索、革新。
