科技转化驱动核专业人才培养创新创业教育探索与实践

杨 波， 魏强林， 李 然， 李小燕， 吴和喜， 张怀强， 刘义保

(东华理工大学 核科学与工程学院，江西 南昌 330013)

1949年新中国成立伊始，面对国外帝国主义的经济封锁和军事威胁，我国为了打破帝国主义的核威胁和核讹诈，保卫国家安全和维护世界和平，以毛泽东主席为代表的中共中央英明决策：“中国必须掌握核科学与技术，建立自己的核工业和拥有核武器”[1]。我国核科学技术研究和发展、核工业体系的建立本身就是自力更生、艰苦奋斗、自主创新创业的过程。基于中国核武器铀矿原料勘探，东华理工大学因核而成立，从创立之初就继承了自力更生、艰苦奋斗、自主创新创业的“基因”。随着中国第一颗原子弹试爆成功，东华理工大学因核成名，核学科以国防军工事业需求为导向，以创业实干精神为灵魂，培养了大批优秀人才。20世纪80年代以来，随着国家以经济建设为中心政策的实施，学校适应军转民用、核电发展的行业形势，积极开展创新创业教育，为我国核燃料循环体系各个环节培养具有行业特色的应用型人才，被国际原子能机构誉为“原子能事业的宝贵财富”。学校核专业人才培养始终贯彻创新创业的教育理念，核科学技术研究和自主建立的核工业体系是学校开展创新创业教育的源泉和动力。

1 学科与教学相结合的理念，推进核专业人才培养

近十年来，在教育部核工程类教学指导委员会、中国核学会、中国辐射防护学会、中国核能行业协会及江西省教育厅的指导和支持下，东华理工大学的核学科专业建设始终走在改革的前列。核科学与技术学科先后列入江西省重点建设学科和高水平建设学科，并得到国家国防科工局的专项资助建设；核工程类专业入选教育部特色专业、国家卓越工程师人才培养教育项目、江西省综合改革试点项目等。学校以国家创新创业、科研驱动转化等政策为导向[2,3]，以兄弟院校培养创新人才经验为参照[4-8]，坚持以核学科建设为龙头引领人才培养方向、以科技转化为源泉提升人才培养质量，充分利用科技成果(项目、专利、论文等)，构筑高水平的核专业创新人才培养平台，鼓励和激励科技成果转化教学资源，全面推进学校核专业人才创新创业教育。目前，核专业学生培养成果已成为地方行业院校核专业办学的示范。

2 科技转化驱动核专业教育教学

依托科研发展，建设本科实验室。东华理工大学核工程技术实验教学中心已由单一的核技术实验室，发展到了覆盖核能科学与工程、辐射防护与安全、核辐射探测、电磁辐射防护等整个核能与核技术领域的综合性教学实验室，面积从原来的400 m2增加到1 000余m2，科技成果转化直接驱动了实验教学项目的开发。在学校教务处支持和资助下，近五年获批立项的实验教学技术开发项目近20项，按本科实验教学的要求，利用科技成果自主开发实验教学仪器设备，相继开发了符合测量装置、NIM核仪器系统、氡析出率测量装置、光电倍增管性能刻度装置、γ射线与物质相互作用实验平台、核信号高速采集与处理平台、核电站辐射应急监测实验平台等实验项目，增设核技术应用、核辐射测量原理、核电子学与仪器等课程的实验教学项目，极大地丰富了实验教学的内容和形式，实现了实验教学的内容综合设计性、教学方式的多样性、学生实验的自主性，促进了学生自主实践能力和创新实践能力的提高。

几十年来，在核技术勘查、辐射环境监测、核燃料循环工程与工艺、乏燃料处理和高放废物处置等核学科专业领域承担了大批国家科研和技术服务项目，取得了一系列科研成果，秉承学校“教育为本”的理念，重视科研成果为教学服务。近五年来，结合创新创业教育，核学科在科研项目的实施过程中，开拓思路、改革人才培养模式，提炼科研新成果、专利并将之转化为核专业大学生课外科技创新训练项目，积极组织和指导学生参加科技创新项目，以“指导教师+学生兴趣小组”的形式培养拔尖大学生，课外科技创新训练项目的开展，既丰富了教学实验环节，提升了实验内容深度和广度，又培养了学生掌握新知识、新方法、新技术的能力。

随着国际国内虚拟仿真科技的发展，核学科将虚拟仿真技术与本科实验教学结合，革新传统本科实验教学手段，核能与核技术虚拟实验室在国内首批采用虚拟仿真软件辅助开展本科教学实验。2011-2014年，实验室相继引进了核电厂安全瞬态分析软件3-loop PCTran，三代核电机组安全瞬态分析软件AP-1000 PCTran、百万千瓦压水堆核电厂多功能模拟机、核电厂部件虚拟教学产品和离子输运与能量沉积计算软件SRIM，逐步建立了核能与核技术虚拟仿真教学平台。东华理工大学核工程与核技术、辐射防护与核安全、核化工与核燃料工程3个本科专业，核科学与技术、核能与核技术工程、安全工程3个研究生专业的所有专业主干课程都具有了虚拟仿真实验教学手段，形成了具有完整的实验教学体系的核能与核技术虚拟仿真实验室。此外，核能与核技术虚拟实验室依托蒙特卡罗中子—光子输运程序MCNP5、百万千瓦压水堆核电机组模拟机等虚拟平台新开了9个实验项目。

在引进虚拟软件的同时，实验室教师以虚拟仪器LabVIEW为平台开发了虚拟数字化谱仪、以电子电路仿真与设计工具软件Multisim为平台开发了核电子学电路的模拟与仿真，以Matlab为平台开发了数字核信号模拟与处理软件、压水堆单通道模型热工水力计算软件，以Visual Studio为平台开发了大型压水堆安全壳热工水力学分析程序，以Excel VBA为平台开发了核能系统分析程序RELAP5的辅助建模与输入工具，基于仿真技术联合开发了工业CT实验教学虚拟仿真项目。通过不断的科研创新，极大地拓展了本科虚拟实验教学环节。

针对目前核专业教材陈旧的现状，东华理工大学联合成都理工大学，在长期教学积累上，融入课题研究新成果编写出版了《核辐射测量原理》《核工程与核技术专业英语》和《计算物理学》等教材，用于本科生或研究生教学。其中《核辐射测量原理》为国家国防科技工业局(原国防科工委)资助的国防特色教材，已被成都理工大学和东华理工大学用于核专业本科教学。《核工程与核技术专业英语》集核物理、核技术、反应堆工程和辐射防护等原文献编辑与英文诠释及应用于一体，反映核科技新知识、新进展，既可做教材，也可作为核科学技术的概论读本，荣获“江西省优秀教材二等奖”。

为了科技成果转化在核专业实验教学中的不断更新和充实，我们自主编写了系列核工程与核技术实验教学的讲义，如：《核技术应用实验指导书》《核技术应用实验讲义》(修订版)《核辐射测量原理实验讲义》《核电子学与核仪器实验指导书》《核数据处理课程设计指导书》《核工程综合课程设计指导书》《辐射剂量与防护实验指导书》和《蒙特卡罗方法及应用实验指导书》，形成了完整的实验教学内容和课程安排。

3 利用学科和科研优势指导大学生开展科技创新竞赛活动

“十一五”期间，“核技术及应用”为江西省重点建设学科、国防紧缺学科；“十二五”期间，学校建成“核科学与技术”一级学科点，获批江西省高水平建设学科；“十三五”“核科学与技术”列入国防科工局“特色学科”。充分利用学科和科研优势，引导和支持核专业大学生积极参加课外科技创新、国家级大学生创新创业训练计划、“挑战杯”、“创青春”等科技创新创业项目，充分发挥核工程技术实验教学示范中心的作用和功能，为核专业大学生课外科技创新训练和竞赛活动提供实验平台。

在开展科技创新项目的基础上，进一步凝练成果，提升项目品质，提高教学质量，做到学以致用，用之有效。核科学与工程学院积极组织学生参加“挑战杯”、“创青春”、大学生物理竞赛和数学建模等科技竞赛，其中在“创青春”全国大学生创业大赛创业实践挑战赛中获得国家级银奖、铜奖各1项，“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、大学生物理竞赛和数学建模等省级竞赛中获得11项奖励。2016年暑假，在刘义保和杨波老师悉心指导下，廖菖龄等五位同学创作了优秀作品“画说核故事”，参加首届全国大学生课外“核+X”创意大赛，经由潘自强院士、欧阳晓平院士等专家组成的评委评审，“画说核故事”创意团队表现突出，最终荣获全国一等奖，核科学与工程学院荣获优秀组织奖。创意团队的师生受邀参加中核集团第二届核科普公众开放周暨全国大学生课外“核+X”创意大赛对话交流活动，面对面与院士就核安全与环境、中国核能发展前景等话题进行交流对话，受到人民日报、光明日报、科技日报和新华网等十多家媒体的广泛关注，充分展示了东华理工大学核专业学子智慧与风采。

4 加强核与辐射科普教育，指导大学生课外核科普活动

为了应对全球气候变化，改善人与自然的生态环境和可持续发展，发展核能是必要的选择。当前，存在“反核恐核”的现象，作为核工业院校，我们有义务也有必要开展核科普教育和宣传活动，核科普进校园、进社区是非常有效的方式。为此，学校大学生自发成立了核能与核技术科普志愿者协会，在核科学与工程学院老师的指导下，积极主动开展中国科协和中国核学会的核科普宣传工作。协会组织开展了核科普知识宣传活动，举办了校园“核工杯”有奖知识竞赛，承办了江西省核学会核科普校园巡回展，与中广核联合举办“中国美，核谐梦”主题活动。在国家核安全局项目支持下，核科学与工程学院举办了国家安全日核安全宣传、江西省高校非核专业大学生夏令营、中学生核科普宣传等系列活动，既激发了核专业学生追求核知识、创新核科普活动的热情，也培养了他们的社会责任与担当。通过系列活动，推动了核科普走进公众、走进校园，营造了学校宣传核电、传播核电知识的核科学文化氛围。

5 传承核科技工业精神，塑造核工程教育专业文化

为了培养核工程类专业学生在国际视野下的多学科交流和沟通能力，感受中国核事业和核工业的科技成就，核科学与工程学院多次组织和资助优秀本科生参加核工业夏令营、国际核工展、国际学术会议、中国核学会会议、中国辐射防护学会会议、核能行业协会会议、世界核大学暑期学校以及参加国内外专家讲学和座谈交流。学院特意组织参会学生与在校大学生进行面对面的交流和分享，使未能参加会议的同学也能够了解到了核工业展览会的盛况，感受世界核能发展的新技术及新成就，增强学生对我国核工业的荣誉感和成就感。

经过十多年的改革与实践，东华理工大学在科技驱动转化核专业人才创新创业教育方面积累了一定的经验，取得了一些成果，得到了教育部核工程类教学指导委员会和核类兄弟院校的认可，先后被安排在核工程类教学指导委员会年会和专题会议上做主题报告，其人才培养模式得到了与会专家的一致好评，为地方行业院校核专业人才创新创业教育和人才培养提供了经验借鉴。

[1] 沈欣媛. 全球核科学和核技术发展现状及趋势[J]. 全球科技经济瞭望,2015,30(6):66-76.

[2] 国务院办公厅.关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见[EB/OL].(2015-05-13). http://www.gov.cn/zhengce/content/2015-05/13/content_9740.htm.

[3] 国务院办公厅.关于印发促进科技成果转移转化行动方案的通知[EB/OL].(2016-05-09). http://www.gov.cn/zhengce/content/2016-05/09/content_5071536.htm.

[4] 赵东蕾,高璞珍,崔媛,等. 核专业国际化创新型人才联合培养模式的研究与实践[J]. 黑龙江科学,2016,7(3):134-135.

[5] 程建平. 清华大学工程物理系“核科学与技术”人才培养的实践与体会[C]// 中华人民共和国国防科学技术工业委员会·中华人民共和国国家自然科学基金委员会，中国核学会.全国“核技术及应用”发展战略研讨会论文集·中华人民共和国国防科学技术工业委员会，中华人民共和国国家自然科学基金委员会，中国核学会，2003:5.

[6] 李玉忠,吴王锁. 我国高等学校核科学与技术类专业人才培养的现状、问题和建议[J]. 高等理科教育,2008(4):24-27.

[7] 刘琳，何剑锋，游胜玉.多核时代的交叉应用型软件开发人才培养探索与实现[J].东华理工大学学报：社会科学版，2017(1)：83-86.

[8] 李小华,于涛,肖德涛,等. 核科学与技术类专业人才创新培养模式的探索与实践[J]. 江西教育学院学报,2012,33(6):6-11.