“模块化”教学法在《原子核物理学》课程中的探究与应用

1、“模块化”教学法在原子核物理学课程中的探究与应用“模块化教学法在原子核物理学课程中的探究与应用9324202118-0215-02 前言国家中长期教育改革和进展规划纲要2021-2021年1中提出，到2021年，基本实现教育现代化，基本形成学习型社会，进入人力资源强国行列的战略目标。原子核物理学是全部涉核专业的一门本科专业核心课程2。兰州大学核科学与技术学院开设有原子核物理、核工程与核技术、辐射防护与核安全、放射化学和核化工与核燃料工程五个本科专业，均在第六学期设置了原子核物理学课程。模块化教学是一种新的教学方法3，它主要针对讲授内容特点，依据教学目标，把完好系统的课堂教学内容划分为若干互相关

2、联又相对独立模块进行教学的过程。作为该课程的一线教师，如何贯彻落实“以本为本的教学理念4，提高本科生课堂教学质量是必需参加并思索的。为此，我们重新审视并确立了原子核物理学课程改革目标和方向，构建教学模块，探究将“模块化教学法应用到原子核物理学的课堂教学中。一、原子核物理学课程简介及课程模块的构建原子核物理学是从事核物理试验与理论讨论、核工程设计与治理、核技术应用与开发等专业的一门重要的基础课。通过对该课程的学习，要求学生把握有关核物理的基本概念、基本思想、基础理论、主要结论、重要应用等，为进一步学习其他相关课程打下良好的基础，同时要求学生了解核物理学科的最新进展和讨论前沿。蘭州大学原子核物理学

3、本科生教学多年来主要接受卢希庭主编，原子能出版社出版的原子核物理教材。依据学时支配，课程讲授内容主要包括：原子核物理进展史2学时，原子核的基本性质4学时，放射性和核的稳定性8学时，核力2学时，衰变4学时，衰变10学时，跃迁10学时，原子核结构模型10学时，原子核反应16学时，专题报告6学时，共计72学时。从学时安排上，我们很简单看出，原子核的基本性质、放射性、三大衰变、原子核结构和原子核反应占了近90%。因此，在学问内容方面，将讲授内容对应分为几大模块分别对待。教师在授课的时候，统筹规划，不需要完全根据课本章节内容顺序进行备课;依据上述模块分类，每位教师结合自身讨论特长有重点的对待，把部分内容

4、以专题报告形式呈现给学生，也同时让学生熟识讨论报告的格式和内容分布。调整授课内容和顺序的过程就是一个构建模块化的过程，原子核物理学课程的模块化可以以学问点为线、以核应用为轴，把课程分为几个大的模块：1核的基本性质、核力、核结构等内容可以构建模块一，称为原子核基本学问模块，在这一模块中，对教师要求较少，只需对学生提出任务，让学生自己搜寻相关的学问，构成1-3篇报告专题;2模块二即核衰变模块，每一种衰变类型机理相类比，教师去讲解很难有创新之作，完全可以让学生根据肯定的模式去认识，也就是教师提出，发觉背景、理论解释、试验设计验证、怎样取得进展、进展应用在哪些方面和存在的问题等，学生很简单理解把握;3

5、模块三涉及原子核反应问题，如何认识核反应，特殊是人工核反应，讨论内容包括原子核反应定义、实现条件、反应机理、实际应用结果等，称为核反应模块;4模块四为原子核物理的学科进展、分支、核能及核技术应用等方面，构成核应用模块。二、教师、学生专题报告模块化的构思和实施原子核物理基础讨论主要有两个方面：一是通过试验观看和模拟讲解核现象本科生层次，讨论原子核的性质和互相作用，特殊是原子核内核子间的微观互相作用。二是原子核多体系运动的讨论讨论生层次，可以让本科生，特殊是马上读研的学生参加进来。在以往讨论的基础上，继续商量高自旋态、高激发态、原子核反应模型等特殊运动形态的讨论，加强基态和低激发态的试验学问，认识

6、多体波函数描述的信息，进而讨论原子核结构问题等。这种基础性讨论为专题报告模块化开展提供了丰富的资料来源。对任课教师体出更高要求，要求在支配课程前已经把握全局，从而做到以下两个方面：1任课教师适时调整教学内容顺序，对原子核物理中的重要物理思想和代表性试验整理出报告方向，以课堂讲授教师和学术报告教师、学生，加深学生对学问的理解，充分表达学生的课堂主体地位;2教师预留课题和学生自主选题相结合的方式，确保每个学生每一学期至少公开做一次专题报告，提前参加科研报告的预备与锻炼。较好地促进了学生学习方式的转变。根据课程基础性讨论的内容可以将专题报告模块细分为下面几个小模块：1历史进展模块，由教师讲授以及学生

7、调研共同完成，围绕原子核物理学相关重大发觉的历史回忆，包括核科学技术进展史对人类社会、经济的影响，核武器进展史，包含了讨论前沿领域等方面的学术报告。2概念和试验模块，包括那些具有里程碑式的物理思想和试验等，例如，中微子、介子、波函数概念，宇称是否守恒，三种衰变和人工可控的核反应试验等，让学生不局限于教材，开拓思维。3分析技术模块，包括原子层次的分析技术原理与应用。4学科进展前沿讨论模块，这一部分内容许多，像超重核的讨论进展过程、中微子振荡试验、大科学装置的建设和意义等，任何一个概念都可以深入讨论，都有其认识和进展的过程。5课程规划模块，在这一模块内，邀请校外专家、学院其他任课教师和学生都可以发

8、表自己的见解，有选择地开展。围绕学生职业规划设想、课程的应用型讨论、世界核电与中国核电进呈现状与前景、原子核物理学的人才培育方向、如何进行学术报告和认识核武世界、怎样理解核武世界的“双刃性等方向开展该模块的实施。6核技术应用及交叉模块，也即交叉学科，在这一模块设置中，我们根据核技术应用展开，内容涵盖了以下几个方面：核能的开发服务、同位素的应用技术、射线辐照在生物技术方面的应用、中子束在医学中的探伤应用、高能离子束在外表分析方面的应用等。7大学生在研“创新项目模块，为表达高校应用型层面，学校资助，由感兴趣的学生自发组织开展实施，围绕原子核物理学的相关学问开展的一些项目模块。 三、“模塊化讨论型教

9、学方法的探究及应用从2021年至今，我们在多个学期开展了课程内容模块化，教师、学生专题报告模块化相结合的课堂教学方法改革。实施过程中，本着与学生兴趣相近、与毕业论文设计相近、与讨论生阶段保研讨论方向相近、与就业工作性质相近等原则，每学期每生至少进行一次专题报告。教师和学生专题报告涉及到以上的各个模块，涵盖原子核物理学各个分支。为了了解学生对专题报告讨论型教学模式的评价与反馈，我们每年还特地设计了调查问卷，在第七学期对我院学生进行了调查，结果发觉教学方式中意度、报告投入与收获中意度都能到达90%以上。四、总结本教学方法的改革和探究结合学科特点，通过转变以“学问点讲授、以单一教材为依托的传统课堂教学方式，依据学院师资力量将教学内容优化重组，构建原子核物理学教学内容模块，开展“模块化教学方法探究，实行课程内容的模块化和教师讲授、专题报告讨论型教学模块化二者有机统一结合的形式，最