核技术与核工程课程教学与学生能力培养探索(2)

来源:南粤论文中心 作者:郭立平 刘传胜 发表于:2013-02-07 21:08  点击:
【关健词】核技术 核工程 教学研究 毕业设计
4 课程教学与学生业余科研相结合 对于这门技术性强的课程,笔者在讲授的同时,也尝试接纳兴趣浓厚且学有余力的学生来课题组进行业余科研,以培养锻炼其动手能力。对于动手能力的培养,往往误以为就是培养学生仪器设

  4 课程教学与学生业余科研相结合
  对于这门技术性强的课程,笔者在讲授的同时,也尝试接纳兴趣浓厚且学有余力的学生来课题组进行业余科研,以培养锻炼其动手能力。对于动手能力的培养,往往误以为就是培养学生仪器设备的操作能力。作者认为,只会仪器操作是不够的,而是更加强调对设备结构、部件加工、功能改进、故障排除等多方面的锻炼。
  例如,2005级彭国良和2006级张蛟龙等同学在文献调研学习的基础上,到笔者课题组开展了潘宁离子源及其引出系统的离子光学研究,参与了离子光学系统的部分设计工作。彭国良同学还先后绘制了溅射潘宁离子源和冷阴极潘宁离子源内部各部件结构图和总装图,吸极、三圆筒聚焦透镜、离子束偏转电极、限束光阑和四刀狭缝等部件的结构图,真空腔内相关的支撑、绝缘、密封、加电、真空泵接口等图纸,以及按离子光路传输的实际几何布局进行组装的总装图纸。加工完成后,又参加了系统安装、离子源起弧和离子束传输调试和研究。彭国良等同学还进行了卢瑟福背散射分析谱仪的自动控制和测量编程研究。该同学牵头的5人业余科研小组,获得了国家自然科学人才培养基金子课题资助,为其科研能力的培养迈出了坚实的一步。
  2007级学生胡聪同学的业余科研课题是低活化钢的高温辐照损伤研究。但是,作者所在的加速器实验室此前二十年来一直没有高温辐照条件。为解决这一问题,胡聪同学积极参与了课题组的高温离子辐照设备研究工作。该学生通过结构设计和材料优选,成功研制出高效的高温辐照靶,解决了小靶室下的高温离子辐照技术问题。该同学以第一发明人获得授权实用新型专利一项,第三作者专利一项。在这两项自主研发的专利技术基础上,为多家单位、多个课题、多种材料提供了高温离子辐照服务。
  5 课程教学与学生毕业设计相结合
  在完成本课程学习后,学生很快就进入毕业设计阶段。毕业设计是学生获取初步科研能力的一个重要环节。本着学以致用的原则,笔者每年都为学修过本课程的同学和参加过业余科研的同学提供做毕业设计的机会,以进一步培养其对核技术的研究兴趣和科研能力,毕业设计题目全部来自于所承担的核技术科研项目。通过毕业设计,提高学生的文献调研能力、动手能力、数据处理能力、分析能力和写作能力,为毕业后在核科技领域工作或深造打下良好的基础。
  我们要求学生每两周参加一次本小组例行的科研研讨会,做读书报告和文献综述报告,汇报工作进展,介绍碰到的疑难问题,提出下一步的研究方案,与研究生一起进行学术讨论。通过组会,让学生切实感受到科研工作的思路、创新性要求和不断面临的新挑战,活跃学生的思维,拓展其视野,让学生深入了解学科的前沿和热点,享受创新的喜悦,培养钻研的激情和克服困难的勇气。
  例如,2010届毕业生杨霜同学的本科设计题目为《铬离子注入制备硅基稀磁性半导体》,任务是研究离子注入单晶硅的铁磁性与微观结构的关系。该生通过深入系统的文献调研,对国内外进展有了完整清晰的了解,又通过组内讨论,明确了具体的研究内容,制定了详细的研究方案和进度安排。先后完成了样品制备、离子注入、样品退火、磁性测量、数据处理和分析、离子注入模拟计算和截面透射电镜表征等研究内容。该学生的研究发现, p-S i (1 0 0)被1€?016 cm-2的Cr 离子注入并经900℃退火后呈现出最大的室温饱和磁化强度,并用退火过程中富空位区域中铬原子的再分布和积累对饱和磁化强度的增强进行了合理解释。该生将其研究成果撰写成学术论文,于毕业前投稿到国际著名专业期刊上并被接受发表,该生为第一作者。
  6 结束语
  本文介绍了笔者在核技术与核工程课程教学与学生能力培养方面的一些思考和尝试。授课内容注重先进性和实用性,重点介绍了加速器和反应堆大型平台以及在其上建立的应用广泛的核技术,突出了当代核技术及应用的最新进展。在提高学生能力方面,尝试了课程论文、业余科研和毕业设计三种逐步提高的实践模式。在本课程的教学过程中,有本科生作为第一作者在国际专业期刊上发表了SCI论文,有本科生作为第一作者获得了授权的实用新型专利,表明这些尝试获得了良好的效果。在核技术发展极为迅猛发展的今天,如何不断地更新教学内容和方法,是一个值得不断地思考和探索的课题。
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