先進核動力技術及安全分析課程教學改革探究

周濤 姚垚 劉春梅 唐劍宇

［摘 要］文章探討基于信息技術背景采取以下措施開展先進核動力技術及安全分析課程教學改革問題：堅持政治原則、思維原則、數字化原則、實踐原則和能力原則等教學原則，通過線上線下結合法、情景演示法、演講互動法、動畫展示法、問卷調查法等教學方法，在課堂上實施“新聞報道—學生演講及講評—提問討論—課程講授”四步措施，并將課程知識講授與課程思政有機結合起來，激發學生學習探索興趣，使其深化所學知識理解與掌握、提高專業能力、發展創新思維，為成長為德才兼備的社會主義核事業的建設者和接班人奠定專業基礎。

［關鍵詞］核科學；教育模式；信息化教學；課程思政；先進核動力技術及安全分析

［中圖分類號］ G642 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）06-0053-05

新時代背景下，高校需要積極實施教育數字化戰略，持續提升數字公共服務水平，提高教育資源數字化供給和網絡化服務的水平，推動教育高質量發展[1]。同時以實際行動貫徹黨的二十大精神，強調中國人的精神譜系，強化現代化建設人才支撐，加快建設高質量教育體系，發展素質教育，促進教育公平[2]。在開展教學研究及實踐過程中，教師應以現代教學理念為指導，運用信息技術及數字化手段，使教學環節“數智化”，從而提高教學的質量和效率。信息化對課程教學更有溫度和更有效地開展具有明顯的促進作用[3]。先進核動力技術及安全分析課程教學積極順應這一發展新趨勢，通過一系列信息化教學手段優化知識教育和課程思政，可以使學生更快更有效率更完整更準確地掌握知識邏輯；通過信息化實踐教學，可以更全面立體和更有質量地開發教育資源，優化教育過程；將課程教學內容與黨的二十大精神緊密結合起來，培養和提高學生的綜合素養，促進又紅又專的社會主義建設者和接班人的培養[4-5]。因此，采用信息化教學手段進行教學實踐，響應教育數字化戰略需求，開展課程思政，具有重要的理論與實踐價值。

一、重要性、可行性以及現狀與問題

（一）重要性

1.推動國家發展的需要

2021年的國務院政府工作報告中提到“在確保安全的前提下積極有序發展核電”[6]， 2022年黨的二十大報告指出，我國“基礎研究和原始創新不斷加強，一些關鍵核心技術實現突破，戰略性新興產業發展壯大……核電技術……取得重大成果，進入創新型國家行列”[2]。核動力技術是高科技，也是國家的一張名片，是國家“碳達峰，碳中和”目標的重要組成部分。與時俱進，充分運用信息化教學手段進行課程教學實踐，提高學生的學習興趣、思辨能力，強化其創新實踐，提升其勞動素養和綜合素質，推動高素質未來領軍人才發展，這是一流專業建設發展的需要，也是黨和國家賦予高校的光榮任務。

2.實現教育信息化的需要

從教育屬性看，教育信息化的關鍵特征是開放性、共享性、交互性與協作性。開放性是指教育社會化、終身化、自主化，而非只是以學校教育為中心；共享性是指有取之不盡、用之不竭的教育資源能為全體學習者所共享；交互性是指教師與學生、學生與學生、學生與其他人之間甚至人機之間可以不受距離限制地進行雙向或多向溝通交流；協作性是指有更多人人、人機協作完成任務的可能性。先進核動力技術及安全分析課程需要進行信息化改革，改變以灌輸為主的教學模式，更新優化相對陳舊的教科書知識，增強相對枯燥概念的趣味性，使得系統安全運行的不同工況信息可視化，讓核嚴重事故的危險性更容易理解。學生可以通過網上教學平臺，隨時點播和下載網上教學資源來學習，利用網上交互功能與老師或其他同學進行互動交流，接受老師的遠程教學。這就實現了以學生為主體、教師為主導的雙主體交互教學，可以強化學生的實踐能力與探索精神。

3.履行課程職責的需要

先進核動力技術及安全分析課程是一門專門對高年級本科生或研究生開設的專業課程，主要展示先進的第三代反應堆、第四代反應堆、小型反應堆及未來聚變堆的高科技及其安全特性，擔負核動力技術發展前沿知識及熱門高科技發展知識的教育職責，強調安全第一的核動力技術教育理念，其中一些前沿的高科技發展知識是已有教材內容缺乏的，所以，必須用信息化教學手段合理融入先進核動力技術的發展情況，并用課程思政去解讀其背后的核動力技術發展故事。這樣才能真正講授好這門課程，才能為培養全面發展的社會主義建設者和接班人提供助力。

（二）可行性

1.有正確的理論和豐富的信息資源

先進核動力技術正在發展，目前我國已經建成三代核電，從跟跑到部分領跑。先進核動力技術研究正深入開展，筆者所在團隊所承擔的國家科技部重點研發計劃項目也取得了豐碩成果。信息化和數字化技術發展目前是國家努力推行的方向，課程思政也有黨的相關理論成果正確指引。東南大學擁有歷史悠久的圖書館，也擁有豐富的信息資源，能夠為教學和科學研究提供強有力的文獻信息服務保障，為師生提供光盤檢索、網絡信息查詢、多媒體閱覽等服務。其核動力技術相關的數據庫也有豐富的資源，尤其是有比較豐富的具有代表性的早期技術報告和書籍等資料。

2.有豐富的實踐資源與教學科研經驗

東南大學與相關企業建立了許多學生實踐基地，筆者所在團隊的先進核動力技術及安全分析課程思政項目入選東南大學支持項目并已結題。該課題研究進行期間，教學團隊在課堂上充分利用信息化教學手段，增加先進核動力技術發展歷程與最新發展前沿內容，實現遠距離授課和交流，提高課程內容的趣味性和實效性，將課程思政與專業知識教育相融合，已經積累了較多經驗，并取得了良好效果。

3.有軟硬件條件保障

東南大學積極建立、改進專業動態調整機制，加強緊跟國家發展形勢的學科人才培養，強化一流專業建設與內涵式發展，對標國家發展戰略要求，助力高素質領軍人才培養。學校開展了新時代教育思想大討論，確立了“以生為首，課比天大”的教育思想。國家選擇了二十來所高校的核專業作為一流專業建設點，東南大學的核工程與核技術專業也已入選國家級一流專業建設點和江蘇省品牌專業。東南大學為先進核動力技術及安全分析課程的教學實踐提供了強有力的條件支撐，課程教學改革的軟硬件條件都完全具備。

（三）現狀與問題

1.現狀

信息社會的發展不僅對人才的數量更對人才的質量提出了更高的要求，要求培養能判斷什么時候需要什么樣的信息并進行自我知識更新，能通過合作和采取富有創造性的方式進行應變，并具有良好道德品質的一代創新型人才[7]。先進核動力技術及安全分析課程是核工程類專業課程體系中的專業必修課，是高校相關專業都必須重視的專業支撐課程。如何使這門課程與當今信息化教學實現有效結合，加強課程思政教學，使其適應新時代發展要求是十分重要的。

2.問題

先進核動力技術及安全分析課程之前更多是采用灌輸式的教學方式，概念相對較多，記憶比較困難；部分內容只是針對第二代反應堆，缺乏第三代及其之后的內容，跟不上日新月異的核電發展形勢。一方面是新知識資源爆炸式增長，另一方面是課時壓縮，這個矛盾貫穿大學專業課的教育教學過程。現在國家強調教育信息化和數字化，強調課程思政，要解決這些問題，就必須進行教學改革，采用新理念，建立新模式，讓課程授課內容更引人入勝，更具有時代感，并符合人工智能等先進技術發展要求，積極打造教育部要求的“金課”。

二、課程目標、教學原則、教學基本思路、教學方法

（一）課程目標

一是學生要牢固樹立安全第一的理念，通過信息化手段及時高效了解核動力技術的關鍵熱點問題和發展前沿。先進核動力技術及安全分析課程要讓學生了解最新先進核能發展情況，信息化恰好提供了便捷手段，而安全分析的開展更是要首先筑牢安全第一的理念。嚴謹守規、精準操作、智慧安全，都是現代核動力技術的基本要求。

二是培養學生創新意識，以信息化教學模式提高學生的系統思維能力、自主學習能力和科學素養。先進的核動力技術從某種程度上說就是安全系統的更新，牽一發而動全身，確保準確信息的迅速到達是實現安全的首要保障條件。

三是東南大學核工程與核技術專業課程教育教學要強調家國情懷和工匠精神培養，借助信息化教學手段促進一流專業高素質領軍人才培養。

（二）教學原則

1.政治原則

先進核動力技術及安全分析課程強調的核安全文化雖然由國際原子能委員會來界定，我國是社會主義國家，有自己的國情與特色，我們更強調全民安全和為人民服務。課程教學要堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導。

2.思維原則

先進核動力技術及安全分析課程從核安全文化的要求來看要有國際思維，同時，安全系統的設計與運行會體現出辯證思維對處理問題和解決問題的重要性。

3.數字化原則

堅持將信息化教學手段貫穿整個教學過程，提高課程數字化水平。充分利用數字技術、網絡技術，借助數字化設備，融入教師的專業知識和思想，制作豐富的教學和輔導材料，提供國內外文獻。先進核動力技術及安全分析課程教學借助數字化手段，既強調凝練歷史經驗，更強調面向世界和面向未來。

4.關聯原則

堅持在制訂教學計劃時系統規劃課程教學單元內容，使單元之間、課時之間的教學內容具有很好的連貫性，確保邏輯合理。先進核動力技術及安全分析課程內容從核能發展必須遵循的基本原則到核能安全系統的設計運行，環環相扣，搭建安全的橋梁。

5.實踐原則

先進核動力技術及安全分析課程教學要注重堅持實踐原則，讓學生對核能發展歷史和相關科技發展情況進行調研和總結，學會獨立探索和研究，并在課堂上進行分享匯報和討論評述，以實際行動參與到課堂教學中。讓學生在課堂上講述相關安全事件事故的發生發展過程，他們的感受會更深。

6.能力原則

通過讓學生對核能發展歷程提出問題并開展討論，鍛煉學生的研究能力，同時增強學生的科學精神和文化自信；通過讓學生對核能發展現狀做出點評，鍛煉學生的評價能力，培養學生的愛國情懷。能提出問題是能力的體現，更能促進能力的提升。對優缺點進行評價也能讓學生學會客觀分析事物，不走極端。對比中外核能發展狀況，則能讓學生增強民族自豪感與發展動力。

（三）教學基本思路

先進核動力技術及安全分析課程授課的基本思路主要分為幾個部分，如圖 1所示。其中，目標定位及基本原則研究部分包括線上教學和線下教學兩種形式。教師在線上教學主要通過騰訊會議講授課程，通過網絡教學平臺以及課程微信群發布、分享信息；在線下教學借助電腦及投影儀等多媒體教學設備，結合傳統的黑板板書講解以及在講臺上通過豐富的實物與肢體演示開展授課。將傳統有效的教學方式與現代教學手段進行有機結合，進一步優化課程教學目標設計，充分體現重視能力的培養、智慧化數字化手段的應用。在授課過程及其階段性培養目標部分，開展“新聞報道—學生演講及講評—提問討論—課程講授”四步法教學，強化思政元素與專業教學內容的聯系與互動關系，促進課程思政與專業教學的融合貫通。在課程思政與專業教學融合貫通研究部分，采用非能動的方法與藝術，借助信息技術、數字技術將兩者有機融合起來。最后研究實踐效果和制定檢驗標準，讓課程實踐教學研究形成閉環，得到反饋并持續優化。根據課程教學內容和要求以及課程思政要求制作動畫或音視頻，使得授課內容呈現形式多維立體化以及課程思政更生動有趣，提升課程學習的吸引力和效果，進而引導學生加以理解與掌握。

（四）課程教學方法

1.線上線下結合法

在課程教學實踐過程中，教師利用騰訊會議、微信課程群等教學工具開展線上教學以及利用多媒體開展線下教學，使所展示的內容更方便理解，師生之間可以更方便有效地開展交流和互動。開展線上線下相結合的教學有利于提高教學效率和質量。

2.情景演示法

核能專業有些不易理解的概念，因此教師在教學中，特別是在線下教學的過程中，結合多媒體和實物進行舉例或演示說明，可以使授課內容更加生動形象，更好地激發學生的學習和探索熱情。

3.演講互動法

教學實踐過程中設置了學生演講展示的環節，以提高學生的課程參與度和研究熱情。學生利用互聯網資源對自己感興趣的核能問題進行學習，以幻燈片的形式在課堂上展示學習成果，既鍛煉了調研學習能力，同時也加強了現場展示和交流討論能力。

4.動畫展示法

在線上或線下的課堂上展示教學團隊自己制作的或從網絡上精選的動畫，如伽馬刀、核電寶、核電站失水失流事故原理、釷基熔鹽堆、“華龍寶寶”、“華龍一號”以及鈾的介紹等動畫，實現概念和知識點的可視化。

5.即時交流法

通過課程微信群及時發送通知和分享交流信息，提高課程教學的效率和效果。

6.問卷調查法

為了了解課程講授效果，有針對性地改進本課程的教學模式，課程教學結束后，利用軟件制作調查問卷并通過課程微信群分享給聽課學生進行填寫。問卷涵蓋授課方式、授課內容以及授課后學生對相關內容的思考等多個方面的問題，并把調查結果作為課程教學持續改進的參考。

三、課程思政教學的幾個著力點

先進核動力技術及安全分析課程思政教學應重視抓好以下幾個著力點。

一是堅持專業教學與課程思政的有機融合。比如，在先進核動力技術及安全分析課程教學中，講述當年核燃料棒從行駛的車上掉了下來，很危險，有英雄一個箭步沖了上去，把核燃料棒撿起并丟入水池，其義無反顧的精神值得贊揚和學習，同時講述如果條件具備，還是應當首先遵守安全規程要求用機器人來處理。堅持把人民利益放在首位，既要講思想先進，也要講科學原則。又如中央電視臺播放的電視劇《許你萬家燈火》，講述先進核電“華龍一號”的核電創業史，開展課程教學時可以合理利用這部作品和結合“兩彈一星”的故事，來引導學生加深對我國核電事業發展歷程的理解，弘揚艱苦奮斗精神，展示科學技術進步，達到潤物細無聲的思政教育效果。

二是重視科學技術的自主知識產權意識培養。按照課程內容體系，既要講清楚核能發展歷程和科學進步的全球貢獻，又要利用專業知識點和課程思政講清楚中國核能的發展與貢獻，特別強調科學技術自主知識產權和國產化的問題。例如在先進核動力技術及安全分析課程教學中講述能動與非能動技術時，可告訴學生雖然美國的AP1000號稱非能動壓水堆，采用非能動安全技術，但是我國自主建設的第二代壓水堆中也有非能動的安全系統，而且我國的第三代壓水堆“華龍一號”更是非能動與能動的結合，從技術上看中美兩國在這方面難分伯仲，我們不用妄自菲薄，而應當充滿信心、勇于超越、敢于爭先。

三是引導學生牢固樹立安全第一的理念。安全第一是核能發展最重要的要求。通過多種方式加強學生對安全文化和安全法規的理解，使學生牢固樹立核安全意識。

為了達成課程教學目標，既要確定現實可行的實時監測標準，也要確定遠期期望值，再明晰層次，形成科學的教學順序，通過信息化手段更好地促進課程思政教學的有效開展。

四、課程教學效果

一是明確了目標，建立了反饋途徑，形成了持續改進機制。通過座談或問卷調查，定期和不定期收集和聽取學生的反饋，不斷改進教學方法和優化相關內容，并結合相關科技發展動態進一步優化課程教學目標與內容設計，提升教學質量。

二是激發了學生學習研究興趣，提升了其政治素養。教師通過講解講評、播放影視作品片段以及要求學生匯報核科技在多領域應用情況等方式，促使學生對核科技產生濃厚的興趣，積極參與課堂討論。同時，通過引導學生思考我國核電發展創新歷程，融入核電領域的先輩們不講條件、隱姓埋名、艱苦奮斗的先進事跡，讓學生明白核事業就是黨領導的一項重要事業，培養了學生的政治意識、大局意識、核心意識、看齊意識。

三是引導學生打好了專業基礎，牢固樹立了安全第一的理念。充分發揮多種信息化教學手段的作用，使教學內容既入耳又入心，打牢學生的專業基礎，同時注意用事實說話，增強教學效果。比如通過講述人類處于宇宙射線環境中，手機也有輻射，輻射可以育種也可以培育五彩青椒，核技術在抗疫中做出了突出貢獻，車禍發生概率遠大于核電站嚴重事故的發生概率等相關事實，加深學生對核的了解，減輕他們對核的畏懼情緒，讓他們在不怕核的同時重視核安全。講述我國重視核電發展，通過嚴格的核電標準、先進的核技術和優秀的核安全文化保證核電安全，加強學生對安全文化和安全法規的理解，增強學生的安全意識，讓學生牢固樹立安全第一這個最重要的理念。

四是建立了雙主體互動機制，提高了學生綜合能力。教師引導學生借助信息化手段開展課程相關專業主題文獻調研并制作PPT進行匯報，提高了學生的調研、演講和交流能力。同時，通過核能新聞報告這個環節，加深了學生對核能發展動態的了解。此外，教師以自身良好的專業信息素養為學生提供了國內外文獻，制作了豐富和形象生動的教學和學習輔導材料，調動了學生的學習積極性，提高了教學效率和質量，并通過課堂教學、綜合討論、科研項目、科技競賽等教學活動的共同實施，實現了學生相關知識能力的豐富化和系統化，增強了學生的思辨能力，同時建立了可拓展到其他課程的教學模式和學習模式。

五、結語

新時代需要新發展，高等教育教學發展與改革迎來了新的機遇與挑戰。積極貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想，不斷探索富有中國特色的科學有效的高等教育教學新模式是我們努力的方向。開展灌輸式的教育教學存在固化學生思維的風險，而社會發展的高度信息化，讓人們更便于檢索和學習新的知識。大學生大都已經掌握了信息檢索技術，但網絡信息存在參差不齊的問題，需要引導。高等教育教學應加強專業知識與思政元素的融合貫通，構建學生的基礎知識面，引導學生自主深入學習，在根正苗紅的基礎上發展個性。這一教育教學過程本身也需要信息化、數字化的手段，促進知識傳播、信息交流、成果轉化及時、高效、有跡可循的實現。因此，高等教育教學需要進一步加強信息化、數字化的探索，強化課程知識點的系統化，同時堅持課程思政，立德樹人，不斷優化適應信息化社會要求的多維互動發展教育模式，不斷提升高素質人才培養質量。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 中共中央? 國務院印發《數字中國建設整體布局規劃》[EB/OL].（2023-02-27）[2023-03-03].https：//www.gov.cn/zhen

gce/2023-02/27/content_5743484.htm.

[2] 習近平.高舉中國特色社會主義偉大旗幟 為全面建設社會主義現代化國家而團結奮斗：在中國共產黨第二十次全國代表大會上的報告[EB/OL].（2022-10-25）[2023-03-03].http：//www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_572

1685.htm.

[3] 周濤，陳娟.融思想教育于核電廠運行與維護課程的教學研究[J].中國電力教育，2019（1）：21-24.

[4] GUO J， WANG X， ZHENG X， et al. Discussion on the information?based teaching method of student?centered in undergraduate course：take the course of “mine emergency rescue” as an example[J]. International journal of learning and teaching， 2020：213-218.

[5] 周濤，彭常宏.《核電站系統及設備》課程“三步法”教學模式的革新與實踐[J].中國電力教育，2008（1）：82-83.

[6] 李克強.政府工作報告：2021年3月5日在第十三屆全國人民代表大會第四次會議上[EB/OL].（2021-03-12）[2023-03-03].http：//www.gov.cn/zhuanti/2021lhzfgzbg/index.htm.

[7] 盧乃桂.信息社會的人才要求[J].教育研究，2000（11）：8-11.

［責任編輯：龐丹丹］