“三位一体”实验教学体系的构建与实践

南昌师范学院学报

(综合

)

Journal of Nanchang Normal Univeyim( Comprehensive)2020年

12月

第

41卷第

6期Dec.2020

Vo.41 No.6

“三位一体”实验教学体系的构建与实践

位楠楠

，肖徳涛

，单健

(南华大学核科学技术学院，湖南衡阳

421001)

摘要：文章从知识结构、实践能力、创新教育等几方面考虑，突破传统的实验教学观念，探索“三位一体”实验

教学体系的建设

,对实验课程进行了全面整合与重建，提升了人才培养质量

,使得培养对象更加适应新时代背景

下的创新型人才需求。

关键词

：三位

一体

;实验教学

;创新

型人才

中图分类号

：G642.0 文献标识码

：A 文章编号：

2095 -8102(

2020)

06 -0027 - 03

The Construction and Practice of a Three-in-One Experiment Teadiing System

WEI Nan-nan,

XIAO De-tao,

SHAN Jian

( SchooeooNuceeaeSccenceand Technoeogs， UnceeescisooSouih Chcna， Hengsang421001 ， Chcna)

Abttract： Feom ihepeespeciceeooknoweedgesieuciuee, peaciccaeabcecisand cnnoeaiceeeducaicon, ihcspapeebeeaks

iheough iheieadciconaeconcepiooeeapeecmeniieachcngand eapeoeesiheconsieucicon ooaiheee-cn-oneeapeecmeniieachcng

sssiem bscniegeaicngand eeconsieucicngiheeapeecmenicouesescompeehensceeessoasiocmpeoeeihequaecisooiaeenicueic-

ration and better satisfy the demands for innovative talents in the new era.

K y Wordt： iheee-cn-one; eapeecmeniieachcng; cnnoeaiceeiaeeni

1

引言

在“双一流”建设背景下，如何培养具有高素

质、高质量的创新型人才，成为高等教育义不容辞的

责任。目前，国内许多高校针对传统实验教学思想、

体系和方法的不足，革新实验教学思想和理念，以提

升大学生创新和实践能力为核心，取得了一定的成

效根据南华大学一流本科教育工程的重大部

署，为建设好本科教学实验室，核科学技术学院辐射

防护与核安全工程系成功申报“环境辐射测量与防

护综合实验教学平台”，树立以学生为主体的“有效

教学”理念,培养学生的探索精神、科学思维、实践

能力和 能力'

传统的实验教学过程存在理论教学与实践教学

分离，实验教学内容固化，实验质量低，效果不明显 等一系列问题，无法激发学生的兴趣。实验教学改

革是当前教育教学改革的重要组成部分，本文将基

于“环境辐射测量与防护综合实验教学平台”探索

“三位一体”实验教学体系的建设,对实验教学内

容、方法进行了创新性改革，为学生提供综合设计

性、实用性、创新性比较高的实验教学环境。

2

“三位一体”实验教学体系的构建

以“理论与实践相结合”“培养能力，专注创新,

循序渐进,为学生服务”的思想为导向，着重培养学

生的主动精神和实践能力，科学地安排实验教学内

容，独立设置实验课程，整合实验教学内容，基于

简单到复杂的循序渐进的原则，建立了 “三位一

体”实验教学体系，实验结构体系结构图如图

1所

zK

o

收稿日期：

2020 - 09 - 05

基金项目：南华大学高等教育研究与改革项目，编号：

2018XJG-YB56%

作者简介：位楠楠（

1987—），女，河南濮阳人，博士，讲师，

主要从事辐射防护与核安全教学研究・

28・南昌师范学院学报（综合）

2020 年

图

1 “三位一体”实验教学体系结构图

2.1

教学内容改革

针对目前学校核类专业开展环境辐射测量与防

护方面的实验项目较少、实验性质比较单一的现象,

结合应用人工智能和网络技术，“环境辐射测量与

防护综合实验教学平台”将四大实验内容（室内环

境辐射测量与评价、室外环境监测与评价、个人辐射

剂量测量和辐射剂量防护实验）紧密联系互相补

充，并在每一个实验方向分别改造原有的实验项目

和设计新的实验项目，突出实验项目的设计性和创

新性，开展测量方法实验与分析、测量技术应用实验

与分析、核信号处理、测量仪器结构设计等内容的实

验教学，不遗余力地创造条件，激发学生的创新精

神。

例如在本科生教学中已经开展的！剂量测量、

r、"表面沾污测量、总

a、"测量、伽马、

X射线个人

剂量测量和中子个人剂量测量等实验，均采用不同

的仪器设备进行操作，既没有很好地进行分类，也没

有很好地进行相关性比较分析和有效的关联，更没

有创新的设计。但是，该类实验项目可以从实验方

法、实验探测技术、核信号处理、测量仪器结构设计

等方面开展对比和有机的结合，更有利于学生开展

实践性强、综合性高的创新性设计实验。学生可以

利用该综合实验平台，深入认识利用！、

r、"等测量

的原理，可以利用相同的探测技术，不同的方法分别

实现！、

r、"辐射的测量，并可以通过实验分析不同

的方法技术对测量结果（或精度）的优化改进，从而

达到提升学生创新能力的效果。

2.1.1 “三位一体”中的三位

所谓“三位”，就是将实验教学项目分为基础性

实验、综合设计性实验、研究创新性实验。

基础性实验的主要目的是掌握本实验技能，加

深理解课堂中所学的基本知识。通过实验,能够评

价学生对阶段性知识的理解水平和掌握程度。如！ 个人剂量测量、中子个人剂量和B

个人剂量测量，三

项实验内容基本覆盖了公众和职业人员个人贯穿性

辐射剂量的主要要素，紧密联系辐射剂量学与辐射

防护理论教学内容，改变原有学生学习掌握个人辐

射剂量知识的单一性和抽象性，提升实验动手操作

的 性认 ， 入认 个人辐射剂 量 量 理，

从事个人辐射剂量测量的能力和素养。

综合设计性实验主要目的是增进学生对专业知

识的理解，对专业技能和实践能力的综合训练。根

据问题的性质,学生综合运用自己的知识，独立设计

实验计划并完成实验。除了强调学生在实验中的自

主性以及实验的启发性和全面性之外，我们还非常

重视学生利用理论知识解决实际问题的能力和成

就。如大气放射性气溶胶的测量与评价、放射性！

核素水平测量、B

及其子体水平、平衡因子和B

析出

率测量等实验项目，既联系了辐射防护专业的理论

课程，又基本涵盖核类各专业今后从事室外场所环

境监测的主要内容，通过上述实验教学，全面培养学

生辐射测量的综合能力。

研究创新性实验的主要目的是提高学生的创新

思维和创新意识，加强思考问题和解决问题的方法,

提高创新能力和实践能力。如射线屏蔽方案设计与

验证实验，针对复杂的辐射场合，学生自主设计屏蔽

方案并选择相应防护材料进行防护方法的实验验

证，锻炼学生自主运用知识创新性地解决实际问题

的综合能力。如环境辐射监测网的设计（各类辐射

探测信号处理、信号传输集成、信号终端输出）实验

教学项目，以鼓励学生运用现有的实验设备，针对室

内场所环境辐射特征和监测目的，自主创新设计辐

射监测网络，从而提升运用知识解决实际问题的能

力。

2.1.2 “三位一体”的“一体”

所谓“ 一体”，就是指课外科技制作与创新开发

这一活动，主要是指大学生研究性学习和创新性实

验计划项目（大创项目）、学生科研、参与全国“核+

X”竞赛等。为学生提供了创新和实践的有效平

台——“环境辐射测量与防护综合实验教学平台”，

发了学 的 性， 了学 的

兴趣和团队合作意识，充分发挥南华大学在核类专

业人才培养上积累的经验，创造条件引导和指导学

生开展更多的综合性和创新性实验，同时也调动了

教师的工作积极性。

2.2

教学方法改革

实验教学应注重个性化教学与个性发展的专业

第

6期位楠楠，肖徳涛，单 健:“三位一体”实验教学体系的构建与实践

-

29 -

实验教学方法。要充分发挥科研“环境辐射测量与

防护综合实验教学平台”的优势和特点,进行基础

性实验、综合设计性实验、研究创新性实验的多风格

实验项目。通过实验项目的选择和实验设计，可以

启发学生的科学思维和创新意识。实验项目的安排

是从浅到深、从简单到复杂、再到研究创新,处理好

理论与实践、实验方法与实验技能的关系。学生应

实现从被动到主动、从简单验证到综合设计、从模仿

操作到创新实践的转变。

实验教学应改变传统的以书为中心、以班为中

心和以教师为中心的教学方法，更加注重实验技能

的训练，实现从“理论型”到“能力训练型”的转变。

为了激发学生的实验热情，增强学生的学习主动性,

应将传统的“以教师为中心”的实验教学模式转变

为“以学生为中心”的教学模式。在实验过程中，学

生会遇到很多问题,教师应及时了解学生的困惑，并

鼓励和指导他们寻找解决问题的方法，而不是直接

提供解决方法。同时，可以组织一些交流，为学生提

供相互讨论的机会。这可以激发学生的学习积极

性，培养学生的沟通技巧，并提高他们在团队合作中

的积极性。

根据难度和实验教学的要求，实验教学采用小

组学习方式。在整个过程中，团队成员可以发挥自

己的优势，弥补不足，相互学习并共同发展。在实验

操作过程中，团队成员形成一个共同目标的“学习

社区”，他们可以充分发挥自己的能力，共同解决问

题，表达意见,倾听他人的意见和评价并相互尊重'

这不仅可以培养学生的沟通和人际交往能力，而且

可以增强团队合作精神,提高学生的自主学习能力、

创新能力、思考能力、解决问题的能力以及参与实验

学习的积极性。

3

教学效果

充分利用“环境辐射测量与防护综合实验教学

平台”，结合学生需求，由指导教师带领学生每年申

请相关的大创项目，参与全国"核

+ X”竞赛和教学

竞赛，取得了不错的成效。近三年获批

14项省级大

学生创新创业项目，其中“三生三世,核你一起”获 得第三届全国高校学生课外“核

+X”创意大赛一等

奖,“乏而不废”获得第四届全国高校学生课外“核

+ X”创意大赛二等奖。

充分利用“ 境辐射 量与防护综合 验 学

平台”，增加综合设计性实验和研究创新性实验项

目的比例,通过优化教学内容,改进教学方法，重视

课外科技制作与创新开发,使理论教学和实验教学

相互渗透，以“教师为中心”转变为“以学生为中

心”，全面培养了学生的实验能力、综合分析能力以

及发现和解决问题的能力，为核工业培养了高素质

综合性人才。

4

总结

实验教学体系建设是一个长期探索和不断完善

的过程。本文以建立本科生实验教学体系为目标,

提出“基础性实验、综合设计性实验、研究创新性实

验”和“课外科技制作与创新开发”相结合,构建“三

位一体”实践教学体系，深化改革本科生人才培养

模式，拓宽了专业视野，激发了科研兴趣，提高了科

研创新能力，为进一步探索与学校办学特色和学科

特点相适应的实验教学体系建设提供可行的参考。