核工程课程设计论文
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一、课程设计教学现状
目前核工程与核技术专业开展的主要课程设计有反应堆物理课程设计、屏蔽计算课程设计、核电仿真课程设计、电子电路课程设计、反应堆热工课程设计等。从社会需求以及培养具有工程实践能力专业人才的目标来看，目前核工程与核技术专业的课程设计还存在一些不足。具体表现如下:(1)课程设计的题目和内容跟工程实践联系不够密切，缺乏新颖性和挑战性，学生没有兴趣完成课程设计，亟待更新。(2)教学方法和手段单一，缺乏灵活性。以往课程设计都是教师先讲解基本原理与方法，然后学生开展课程设计，在教学过程中缺乏讨论、互动、引导、激发和案例驱动，学生在面对具体实际问题时，往往感觉无从下手，有的学生无法完成课程设计的任务。(3)考核方式单一。以往课程设计的成绩主要由课程设计报告内容决定，不可避免地存在照搬、照抄他人的现象，成绩评价缺乏标准和透明度，使得课程设计效果不理想。因此，围绕“卓越计划”的要求，合理构建课程设计的实践教学体系，更新课程设计的内容，改进课程设计的教学方法及手段，加强课程设计过程监控和改变考核方式都极为必要。
二、课程设计教学改革研究
针对目前课程设计现状，结合我校实际情况，从课程设计教学内容、教学方法与手段、考核方式等方面进行探索和实践。
(一)精心选取课程设计题目
为了提高课程设计实践教学环节的效果，必须及时更新课程设计题目。根据以下几个原则选取课程设计题目:(1)按照课程设计大纲的要求选题，内容的深度和广度符合教学要求;(2)根据学院教学条件选题，需要具备合适的设计工具完成课程设计;(3)题目内容与专业课程相关，通过课程设计更好地巩固专业理论知识;(4)选题具有一定的工程应用背景，能在以后的毕业设计或是以后的工作中用到。根据选题原则以及结合学生所学知识我们选用了一些多样化、实用性并具有一定挑战性的题目。比如，对于反应堆物理的课程设计，我们精心设计了采用MCNP程序进行栅元、组件的临界计算并设计了一个小堆芯的题目;对于核辐射探测方向，设计了采用MCNP程序计算不同探测器探测效率的题目;对于核电厂运行仿真，设计了采用MATLAB程序或者FORTRAN程序来实现核电仿真等。这些多样化和实用性的课程设计题目，加强了核专业特色，锻炼了学生的实践能力，提高了学生的积极性、主动性。
(二)转变课程设计教学方法
抓好课程设计过程是非常重要的。以前课程设计的教学方法大多是指导教师先讲解课程设计的原理和过程，然后学生自己完成作业，教师不能把握学生是否掌握了课程设计的全过程。为了调动学生的学习兴趣和动手能力，指导教师采用了图书指导法、讲授法、问题驱动和讨论法等教学方法［4］。在课程设计实践过程中，指导教师注重对学生的引导作用，采用启发性教学，要求学生亲自参与课程设计的全过程。对于不同题目，教师介绍基本原理、设计要求、设计方法、操作步骤及注意事项后，要求学生自主思考去完成一个类似的题目，检查学生是否理解课程设计过程，同时也鼓励学生采用不同的方法来完成同一个题目。指导教师注重讲解一些典型的例题，指出在设计过程中容易出错误的地方，以便学生吸取经验，尽量减少设计错误。为了提高学生的主观能动性，指导教师注重在大思路上进行引导，不干预具体的设计方案和设计细节，把关和解决疑难问题。例如:反应堆物理课程设计采用MCNP程序对组件进行临界计算，指导教师首先让同学们课前查阅资料，了解典型的组件类型、不同类型组件结构上的差别和组件组成等基本知识;然后指导教师在课堂上讲授怎样利用MCNP程序实现核电站15×15燃料组件临界计算的例题。课堂中教师重点讲解MCNP程序输入inp文件每一个部分的作用，然后让同学们当场运行MCNP程序，掌握作图及其生成输出out文件等基本运行操作。同学们运行完后，指导教师再讲解out文件的每一个部分，告诉同学们怎样看输出结果。讲解完例题后，教师要求同学们当场实现大亚湾核电站17×17燃料组件的临界计算，同时设计不同可燃毒物的布置方式，掌握不同可燃毒物布置方式下结果的变化趋势。每个做课程设计的同学都拥有一台电脑，可以单独完成作业，如果有什么问题和想法可以与同学或教师交流。指导教师全场监控每个学生作业的完成情况，并作为课程设计考核内容的一部分。做得好的同学，老师当场给予表扬以激发学生的学习兴趣;碰到问题能够自己想办法及时解决的同学也会获得表扬，同样会获得较好的成绩。指导教师除了注重学生独立完成课程设计的能力，同时也注重学生的协作创新能力。比如设计一个小堆芯可能有多种方案，输入文件的代码量不同，同学们可以分成小团队讨论后确定一个方案，团队每一个人完成方案的一个部分，最终实现小堆芯的临界计算。总结几年的课程设计教学经验，采用图书指导法、课堂讲授法、问题驱动和讨论法等教学方式，可以明显提高课程设计的教学效果。
(三)转变课程设计考核方式
以前课程设计的成绩主要由课程设计报告和平时成绩决定，课程设计报告占了大部分成绩，这种考核方式存在一定的问题。比如，课程设计报告可能存在抄袭的情况，指导教师无法判断，成绩评定很有可能不公平，这严重打击了学生的学习积极性。另外，学生只注重课程设计报告内容，不注重课程设计过程。为了培养学生的能力，提高课程设计成绩评价的公平性，课程设计成绩改由三部分组成:平时成绩30%、实践操作40%和课程设计报告30%。(1)平时成绩30%，包括考勤成绩、学习态度和课堂纪律。考勤采取签到的形式，上课前签到一次和下课前签到一次，保证学生在上课时间能全程到课学习;学习态度主要包括上课回答问题和独立解决问题情况;课堂纪律是指指导教师严格要求学生，严禁玩游戏和玩手机等，只能做与课程相关的事情，保证学生充分利用好上课时间。(2)实践操作40%，指导教师注重对课程设计每一个环节的考核，包括学生的动手能力、思考问题的方式、查找资料的能力、编程和解决问题的能力。(3)课程设计报告30%，成绩包括书写格式、完成情况和创新性等。课程设计最后一般会有附加题，因此设计报告成绩也包括附加题完成情况。成绩评定的方法在课程设计上课前就告知学生。实践证明，这种考核方式对学生认真开展课程设计工作起到较好的引导作用。
三、结语
课程设计是核工程与核技术专业“卓越计划”工作的重要组成部分，是培养本专业工程应用型人才的重要环节。详细分析核工程与核技术专业课程设计现状，针对目前课程设计存在的问题，结合我校实际情况，对课程设计改革进行了探索和实践。在题目选择上，结合学生选用了一些多样化、实用性并具有一定挑战性的题目，加强了核专业特色，提高了学习的积极性和主动性。在教学方法上，注重典型例题的讲解以及对学生的正确引导和激发，采用不同的教学方式明显提高课程设计的教学效果。在考核方式上，注重对整个过程的监控，提高成绩评价的公平性。课程设计改革实践强化培训学生的工程能力和创新能力取得了良好的效果。
作者：何丽华 屈国普 李小华 谢金森 刘紫静 单位：南华大学 核工程与核技术系