陸春海

(成都理工大學(xué) 核技術(shù)與自動化工程學(xué)院,四川 成都 610059)

化工與核燃料工程專業(yè)對于同學(xué)培養(yǎng)的要求較高，教育部頒布的普通高校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹對于本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位為“培養(yǎng)具有寬厚的理論知識、扎實(shí)的專業(yè)技能、能把基礎(chǔ)理論應(yīng)用于解決科學(xué)和工程問題，能在相關(guān)領(lǐng)域從事研究、設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)和管理等工作并具有創(chuàng)新意識的科技人才”[1]。從定位來看，顯然本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生的知識面廣度和深度都要求較高。本專業(yè)主干學(xué)科涉及：核科學(xué)與技術(shù)、化學(xué)工程與技術(shù)。核心知識領(lǐng)域?yàn)椋汉巳剂涎h(huán)概論、同位素分離原理、化工原理、核燃料后處理及核廢物處置、核燃料工程等[1]。為了學(xué)習(xí)這些核心知識，就涉及到物理、化學(xué)、化工、核科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程等多個一級學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課程與知識。為何要涉及這么多專業(yè)基礎(chǔ)知識，這與本專業(yè)培養(yǎng)人才的目的是從事核燃料相關(guān)工作有關(guān)。從圖1展示的核燃料循環(huán)概況圖可以看到，無論是進(jìn)入反應(yīng)堆前的前端，合適離開反應(yīng)堆后的后端，涉及到很多的物理、化學(xué)、化工、材料與核科技方面的知識。另外，本專業(yè)涉及的元素中鑭系、錒系元素價態(tài)復(fù)雜、電子強(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)顯著，尤其是關(guān)鍵元素钚尤其復(fù)雜，它存在7個價態(tài)，其物理化學(xué)行為極其復(fù)雜[2]。因而，本專業(yè)教育部頒布的培養(yǎng)目標(biāo)中提出培養(yǎng)具有寬厚理論知識和扎實(shí)的專業(yè)技能的定位很準(zhǔn)確。面對新冠疫情，如何實(shí)現(xiàn)這個培養(yǎng)目標(biāo)，就成了一個必須回答的問題。

1 理論課程

1.1 教材建設(shè)

專業(yè)教材建設(shè)是一種高等教育質(zhì)量工程、是一項(xiàng)重要的基本建設(shè)，它在學(xué)科建設(shè)等方面被作為衡量教學(xué)水平和學(xué)術(shù)水平的一個重要標(biāo)志。核工程類專業(yè)屬于小眾專業(yè)，尤其是核化工與核燃料工程專業(yè)全國辦學(xué)很少，但是又是對于核工業(yè)和國防建設(shè)具有特殊的意義。這樣的專業(yè)存在的一系列明顯的問題：①引進(jìn)師資困難，因?yàn)閷I(yè)景氣，行業(yè)收入數(shù)倍于高校教師，一個本專業(yè)畢業(yè)的本科生進(jìn)入企業(yè)后收入就高于本校教授的收入，更不用說進(jìn)入企業(yè)和事業(yè)單位的博士了。因而，引進(jìn)的師資基本依靠博士喜歡高校的氛圍、喜歡做自己感興趣的事，靠情懷；②專業(yè)教材缺乏，不僅缺中文專業(yè)教材，英文專業(yè)教材也稀缺。本專業(yè)建立之初，只能依托專著和講義。先把培養(yǎng)工作做起來，為國家培養(yǎng)需要的專業(yè)人才，同時逐漸進(jìn)行教材建設(shè)。在疫情期間，本文作者主編的《核環(huán)境工程學(xué)》交付科學(xué)出版社，該教材從環(huán)境工程學(xué)角度指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識放射性廢物處理與處置，封面如圖2所示。希望學(xué)生今后不僅能夠進(jìn)入核工業(yè)領(lǐng)域，就是在環(huán)境工程領(lǐng)域也可以成為行家里手，能有一席之地。

圖1 核燃料循環(huán)概況

圖2 核環(huán)境工程學(xué)教材封面

1.2 慕課建設(shè)

慕課(Massive Open Online Course，MOOC)，其英文原意為大規(guī)模開放在線課程，是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的產(chǎn)物，是一種在線課程開發(fā)新模式。慕課是以開放的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)和連通主義理論為基礎(chǔ)，采取循序漸進(jìn)的方式讓學(xué)生從初學(xué)者開始學(xué)習(xí)、成長。這點(diǎn)類似傳統(tǒng)課程，也是為了學(xué)生能夠掌握知識成為人才。目前慕課平臺發(fā)展迅速，從國家到企業(yè)紛紛投資慕課平臺。因而，慕課雖然為一種新的教學(xué)形式，慕課平臺卻如雨后春筍般迅速冒出。目前已經(jīng)有MOOC中國(www.mooc.cn)、慕課大學(xué)(daxue.imooc.com)、愛慕課(www.imoocs.org)、愛課程(www.icourses.cn)等諸多平臺。即使疫情來臨時，本專業(yè)也沒有放棄慕課建設(shè)，以陸春海等人編寫的《核環(huán)境工程學(xué)》為藍(lán)本，陸春海、丁平平核劉軍三位擁有博士學(xué)位的教授和講師錄制了“核環(huán)境工程學(xué)視頻”。根據(jù)學(xué)校的統(tǒng)一安排，本課程加入愛課程平臺。同時，視頻上傳了百度網(wǎng)盤，當(dāng)然密碼僅僅臨時授權(quán)給我校本專業(yè)同學(xué)，便于他們在疫情期間供下載學(xué)習(xí)，作為應(yīng)對疫情的一種應(yīng)急手段。

1.3 疫情期間的在線教育

為了應(yīng)對突發(fā)的新冠疫情，高校普遍采用了在線課程的形式完成教學(xué)任務(wù)。我校教師采用了超星課堂、雨課堂、騰訊課堂、QQ群課堂等各種平臺以求達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)。作者本人主要采用了“雨課堂+QQ群課堂”的模式。主要原因是雨課堂是“清華大學(xué)和學(xué)堂在線共同推出的新型智慧教學(xué)解決方案，是教育部在線教育研究中心的最新研究成果，致力于快捷免費(fèi)的為所有教學(xué)過程提供數(shù)據(jù)化、智能化的信息支持?！钡敲鎸σ咔椋@個平臺的容量不足，同時傳播視頻與語音容易發(fā)生崩潰。因而，在上半年，這個平臺一直在擴(kuò)容，提升平臺數(shù)據(jù)吞吐能力。但是這個平臺專門為網(wǎng)絡(luò)教育和課堂授課開發(fā)，很符合授課的各項(xiàng)需求要素，可以提升課堂教學(xué)體驗(yàn)，讓師生互動更多、教學(xué)更為便捷。另外，QQ本來就是網(wǎng)絡(luò)社交平臺，騰訊的服務(wù)器平臺具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)吞吐能力和運(yùn)算能力，系統(tǒng)穩(wěn)健不易崩潰。但是教學(xué)功能和體驗(yàn)遠(yuǎn)不如“雨課堂”?？紤]到不是所有學(xué)生都又充足的流量和足夠的帶寬，因而采用雨課堂播放課件，進(jìn)行課堂測試，期末測試和互動等。而QQ群課堂配合雨課堂進(jìn)行實(shí)時語音授課，這樣保證授課時流暢，同時節(jié)約學(xué)生的流量。一個學(xué)期的授課，僅遇到一次雨課堂崩潰，完全切換到QQ群課堂，用屏幕分享形式向?qū)W生展示課件(這種模式實(shí)際為視頻教學(xué)，因而比較耗費(fèi)流量)。作者主講的兩門理論課程“核燃料后處理與核環(huán)境工程”、“儀器分析”，在線考試平均分高于80分，卷面答題不及格的僅4人。說明在線授課，可以滿足教育需要，學(xué)生可以較好的掌握專業(yè)理論知識。

2 實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)

2.1 問題

與理論課程相比，實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)在家里完成非常難，因?yàn)榧依锊豢赡芫哂袑W(xué)校的設(shè)備。要照搬學(xué)校原先的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)方案基本是不可能的。讓學(xué)生返校后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這會打亂下個學(xué)期的教學(xué)進(jìn)程安排，學(xué)生的時間也難以保證分配，實(shí)驗(yàn)室資源也難以同時滿足不同年級學(xué)生同時進(jìn)場的要求。本專業(yè)開始調(diào)整部分實(shí)訓(xùn)為在線結(jié)合家里條件開展實(shí)驗(yàn)。其余返校后進(jìn)行，但是最后根據(jù)疫情情況，學(xué)校讓非大四同學(xué)在春季學(xué)期不返校。因而，本專業(yè)把所有春季學(xué)期的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)更改為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與因地制宜實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)。

2.2 應(yīng)對策略

為了完成實(shí)訓(xùn)計(jì)劃，在家里沒有條件使用現(xiàn)代儀器的情況下，采用學(xué)習(xí)視頻，部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行角色代入學(xué)習(xí)，并完成實(shí)驗(yàn)報告。如在“儀器分析”實(shí)驗(yàn)方面，布置：“以下實(shí)驗(yàn)得假設(shè)自己是實(shí)驗(yàn)員，做了下面的實(shí)驗(yàn)。寫出實(shí)驗(yàn)步驟并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。報告注明：疫情期間，采用視頻觀摩與虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。拉曼光譜虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，資源：①http://xnfz.swust.edu.cn/virexp/xnfzsyxm/20191204155539；②http://phyedu.dlut.edu.cn/info/1063/1068.htm。當(dāng)然對液相色譜、液相色譜、電化學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)儀器也是推薦了各種學(xué)習(xí)資源，并要求按學(xué)校格式寫出實(shí)驗(yàn)報告。”

另外，因地制宜開展實(shí)驗(yàn)，如布置：“稱量及誤差分析：①利用家里或能借到的稱量工具，稱量一個物品(報告中具體說明，并拍攝照片)數(shù)次(次數(shù)給出理由)，給出物品質(zhì)量、誤差、測量精度(RSD%)分析；②選擇一種液體，測量取密度，報告給出照片，密度、誤差分析，所有測量得有實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)物照片、測量過程照片，計(jì)算過程、誤差分析”。家里的稱量工具顯然不可能達(dá)到實(shí)驗(yàn)室的精度核分辨率，但是原理是一樣的、數(shù)據(jù)分析步驟和原理無差別。這種因地制宜的方式在突發(fā)事件情況下，完成教學(xué)進(jìn)度和達(dá)成度是可行的，也是有效的。

對于其它實(shí)訓(xùn)，也是按照這個思路進(jìn)行。雖然學(xué)生受制于實(shí)驗(yàn)條件，但是他們對于這個模式還是覺得新奇、有趣，不但所有同學(xué)如期完成了實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)報告，還有幾個同學(xué)還錄制編輯了視頻(這是要求外的)。這充分說明，合理安排可以完成教學(xué)達(dá)成度，同時可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3 結(jié)論

在突發(fā)情況下，學(xué)生的培養(yǎng)不能停，目標(biāo)達(dá)成度不能放松，但是受制于條件，必須合理變通，變化是最大的不變。其次，教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置得充分考慮不同學(xué)生家庭條件的差異，考慮可行性、靠操作性和學(xué)生的安全。同時，還得合理設(shè)計(jì)內(nèi)容調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性?？偠灾?，通過合理是設(shè)計(jì)，在突發(fā)情況目前，通過努力還是能夠完成教學(xué)目標(biāo)的。