單卿 賈文寶
摘 要:《核工程原理》是核專業的一門概述性課程,是核工程專業區別于常規能源動力類專業的一門核心課程,對于核工程專業的本科生了解和學習核工程專業的相關專業課程具有重要意義,因此如何提高該課程的教學效果是值得任課教師研究的問題。緒論課的教學效果對于整個課程的教學具有重要意義,該文針對該課程緒論課涵蓋內容廣泛、概念多的特點,圍繞《核工程原理》課程的學習目標,組織該課程的緒論課教學,激發學生學習該課程的學習興趣,為提高教學效果奠定基礎。
關鍵詞:核工程原理 緒論課 視頻 教學
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)09(c)-0120-02
《核工程原理》是南京航空航天大學核科學與工程系開設的一門課程,是核工程專業區別于常規能源動力類專業的核心課程,在教學中占有較為重要的地位。該課程的教學目的在于讓學生掌握核工程的基礎理論知識和原理,為后續專業課程的學習奠定基礎。
緒論課是在一門課程的正式教學開始前所講授的前言課、簡介課、概論課,其目的在于讓學生對即將學習的課程的教學內容有一個初步的認識,同時也了解該課程的特點、學習方法和課程的教學安排。如何提高緒論課的教學效果,眾多的教育者針對自己承擔的課程特點進行了相關有益的討論[1-4]。筆者結合自身在教學中的探索和《核工程原理》課程的特點進行一些探討,從以下幾個方面入手,提高該課程緒論課的教學效果。
1 合理安排核工程原理緒論課的教學內容
核反應堆是一種可控的自持的鏈式核裂變反應裝置,從而能夠不斷地利用核裂變過程中放出能量來進行發電。反應堆中的能量轉換過程中,在堆芯處首先將核能轉變為熱能,然后熱能在蒸汽發生器與二回路的水發生熱交換,產生蒸汽并推動汽輪機發電。要完成這樣一個過程,在反應堆設計中不僅需要考慮反應堆物理方面的問題,還需要耦合反應堆熱工的計算,通過反應堆堆芯中燃料和控制材料的合理布局,使得反應堆能夠在臨界狀態下運行。
考慮到《核工程原理》的特點,它作為一門概述性課程,課程內容涉及面寬,內容涵蓋了核反應堆工程主要相關領域的知識,主要的教學內容包括反應堆結構和材料、反應堆物理、反應堆物理、反應堆控制等,通過緒論課的課程教學,使學生在有限的課時內對核反應堆有一個全面綜合的了解。課程內容多,緒論課的內容如果要涵蓋各方面內容,那么必然導致緒論課內容過多,而緒論課的課時通常有限(通常1~2學時),二者之間如何平衡就成為授課教師必須解決的問題。
緒論課內容一般應包括以下3個內容:(1)課程的內涵;(2)學習該課程的必要性;(3)課程的內容和學習方法。在核工程原理的緒論課的教學中,為避免將緒論課講得過于細碎,使學生只見樹木不見森林,以上述3個內容為緒論課的主線,精煉核工程原理緒論課的內容,主要包括核工程在我國及世界發展中的重要作用,核工程領域的歷史、現狀及發展趨勢,核能發展過程中遇到的主要問題等宏觀方面的描述,同時扼要介紹該課程的主要教學內容及其與其他專業課程的聯系。
此外,任何一門學科都是在不斷發展的,這就要求核工程原理的緒論課要適時反映時代的前沿問題,其教學內容也需要不斷補充新內容, 增添新知識與新技術。
2 完善核工程緒論課的教學方法
教學實施過程中包含3個最基本的對象,即教師、學生和課程。教師在教學中講授知識,學生在教學中接受知識,而課程是教師和學生之間教與學的媒介。目前我國高校的教學中仍以傳統模式為主,以教師的講授為主,而學生大多處于被動接受的地位,學生學習的主觀能動性很難得到體現。緒論課是一門新課程的開始,因此緒論課在內容上要求具有高度的概括性,在教學中講的大多為結論性的內容,而并不過多地說明原因,這必然給學生對課程的理解帶來困難。相應的,學生對于新課程不了解,初次接觸課程內容,而接觸到的又是抽象性和濃縮性的知識,如果教師在教學中不采取一定的教學方法,很容易使學生覺得課程枯燥無味,從而無法實現通過緒論課激發學生學習該門課程的興趣的目的。為了提高核工程原理緒論課的教學效果,必然要在教學中采取相對應的措施。
教學方法有很多種,比如啟發式、討論研討式、多媒體教學法等。但教學方法始終應該服務于教學內容和目的,二者相互促進,才能最終取得良好的教學效果。對于核工程原理的緒論課,其最主要的目的是要激發學生學習該門課程的興趣,因此緒論課的教學方法應該圍繞這一目的來開展。結合學生的認知過程,在核工程原理緒論課中首先提出問題,如核裂變和核聚變是如何發生的?裂變聚變中放出的能量是如何轉化為電能?不同反應堆型各自有什么特點?未來反應堆的發展方向等。依據提出的這些問題,采用引導的方式,引導學生運用已經學習過的知識主動思考這些問題。同時教師在教學的過程中可采用現代化的教學手段,如在介紹反應堆工作流程的時候,反應堆中的燃料(易裂變核)在堆芯發生裂變,產生的能量由一回路的冷卻劑帶走,并在蒸汽發生器與二回路的水發生熱交換,二回路的水變成蒸汽并推動汽輪機發電,這樣就將核能轉變為電能,在介紹時如采用flash動畫的方式,將有利于學生更為直觀地理解這一過程。
3 傳授正確的學習方法
授人以魚,不如授之以漁。學習中也是一樣,要想學好一門課程,教師除了教授書本上的知識,更重要的是培養學生掌握課程的正確學習方法。要想掌握正確的學習方法首先要了解核工程原理課程的特點。核工程原理課程涉及知識多,不僅涉及核方面知識,還涉及量子力學、熱工、材料等相關知識。學習方法對于學生來說比學習知識更為重要,掌握研究問題和解決問題的方法才是最終要達到的目標。針對課程的特點,教師在教學過程中,更重要的是要幫助學生建立正確的學習方法,使學生能盡快地進入核工程原理的學習狀態。在緒論課教學中教師要告訴學生,在學習這些知識的過程中不要死記硬背,最好是能夠找出這些知識點之間的相互聯系,貫穿這些知識點的主線,同時在學習中要勤于思考,要理解概念而不是死記硬背。
4 結語
《核工程原理》緒論課的課堂教學不僅需要知識性和邏輯性,也需要啟發性和實踐性,教學過程不僅是傳授知識的過程,更是引導學生學習與思考的過程。緒論課的教學效果將直接影響到整個課程的效果,而且核工程原理作為一門承上啟下的課程,也將對其他專業必修課程產生一定的影響。總之通過緒論課既要讓學生懂得核工程原理的重要意義和作用,又要讓學生掌握必要的理論知識和實踐能力。在進行整體的的教學探索中,也要教師不斷努力提高教學質量和教學水平,完善和提升教學效果,才能培養出符合社會發展的優秀人才。
參考文獻
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