核輻射監(jiān)測教學(xué)訓(xùn)練改革探索

［摘 要］ 核輻射監(jiān)測系列課程是火箭軍工程大學(xué)輻射防護(hù)與核安全本科專業(yè)的必修崗位任職課程。針對以往教學(xué)訓(xùn)練過程中偏重輻射監(jiān)測設(shè)備操作使用的“硬實踐”，針對學(xué)員綜合能力不足現(xiàn)狀，在系統(tǒng)分析優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、提高教學(xué)訓(xùn)練組織實施標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地論證建設(shè)了教學(xué)訓(xùn)練用系列真核弱輻射模擬件，探索依托系列模擬件開展“理論教學(xué)—實踐體驗—操作訓(xùn)練”全要素、全流程輻射監(jiān)測教學(xué)訓(xùn)練模式，通過組織學(xué)員參加實戰(zhàn)化比武考核，全面提升學(xué)員輻射監(jiān)測能力與綜合訓(xùn)練效果。

［關(guān)鍵詞］ 核輻射監(jiān)測；教學(xué)訓(xùn)練；真核弱輻射模擬源項；教學(xué)改革

［基金項目］ 2022年度火箭軍工程大學(xué)課題“核輻射劑量裝備實戰(zhàn)化教學(xué)訓(xùn)練研究”（HJJKTB2022003）

［作者簡介］ 陳佳林（1986—），男，甘肅平?jīng)鋈?，碩士，火箭軍工程大學(xué)講師，主要從事核輻射防護(hù)與核安全技術(shù)研究；秦 晉（1980—），男，山東棗莊人，碩士，火箭軍工程大學(xué)副教授（通信作者），主要從事輻射防護(hù)專業(yè)研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）42-0067-04 ［收稿日期］ 2023-05-28

隨著核科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，核能裝置、輻射源及放射性物質(zhì)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)研究及國防軍事等領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛［1］。核科學(xué)與技術(shù)給人們帶來巨大利益的同時，由于放射性材料的固有輻射特性，會對周邊的生物體及環(huán)境帶來一定的輻射效應(yīng)［2-4］，因而在涉核工作中，法律法規(guī)強(qiáng)制要求進(jìn)行核輻射監(jiān)測評估［5-8］。由于核輻射的危害性、不可預(yù)見性及輻射場分布的復(fù)雜性，要求核輻射監(jiān)測評估工作科學(xué)規(guī)范和安全高效，在核事故應(yīng)急、操作任務(wù)等過程中，還應(yīng)具有鮮明的時效特征［9-10］。軍隊涉及核能裝置、輻射源及放射性物質(zhì)的操作使用，并擔(dān)負(fù)國家核事故應(yīng)急處置輻射監(jiān)測任務(wù)。這對軍校核輻射防護(hù)與核事故應(yīng)急相關(guān)專業(yè)學(xué)員提出更高要求，核輻射監(jiān)測評估綜合分析及實踐能力的培養(yǎng)顯得更加重要。本文總結(jié)火箭軍工程大學(xué)核輻射監(jiān)測評估實戰(zhàn)化教學(xué)改革探索的經(jīng)驗，對教學(xué)內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)要求、教學(xué)條件建設(shè)、教學(xué)訓(xùn)練組織實施三個方面進(jìn)行探討。

一、厚實課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置，提高教學(xué)訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)要求

在以往教學(xué)訓(xùn)練過程中，偏重輻射監(jiān)測系列設(shè)備的操作使用，這種“硬實踐”的教學(xué)模式，對法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、輻射監(jiān)測基本原理、方法的學(xué)習(xí)和真核條件下的系統(tǒng)實踐訓(xùn)練有所弱化，導(dǎo)致學(xué)員在實際工作中綜合分析解決實際問題的能力有所欠缺［11-12］。因此，須在以下三個方面進(jìn)行強(qiáng)化。

（一）從法規(guī)層面增強(qiáng)學(xué)員對輻射監(jiān)測工作的認(rèn)識

系統(tǒng)分析國家（行業(yè)）和軍隊核能裝置、輻射源和放射性物質(zhì)運(yùn)輸、管理及使用過程中有關(guān)輻射防護(hù)、核輻射監(jiān)測以及核安全等方面的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，將與學(xué)員專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)一致的有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)納入教學(xué)內(nèi)容。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)員從法規(guī)層面理解把握輻射監(jiān)測項目內(nèi)容、監(jiān)測方法、質(zhì)量保證以及評價指標(biāo)等標(biāo)準(zhǔn)要求，同時培養(yǎng)學(xué)員對涉核工作的法規(guī)意識及敬畏感。

（二）強(qiáng)化學(xué)員對輻射監(jiān)測基本原理方法的理解把握

系統(tǒng)分析現(xiàn)有輻射監(jiān)測項目及對應(yīng)的配套設(shè)備，吸收國內(nèi)外核輻射監(jiān)測的新方法、新技術(shù)。針對各輻射監(jiān)測項目，梳理總結(jié)可能的輻射監(jiān)測方法，在教學(xué)中針對每個輻射監(jiān)測項目，從理論層面比對分析，加深學(xué)員對特定方法學(xué)習(xí)理解，拓展知識面的廣度和深度，提高能力，增強(qiáng)對專業(yè)領(lǐng)域的全面把握。

（三）加強(qiáng)輻射監(jiān)測實戰(zhàn)化訓(xùn)練，鍛煉必備的素養(yǎng)

由于輻射監(jiān)測工作的特殊性，遂行輻射監(jiān)測任務(wù)的能力素質(zhì)，不僅包括對輻射監(jiān)測內(nèi)容方法的理解和儀器設(shè)備的使用，還包括恐核心理的克服、復(fù)雜輻射場分布的認(rèn)識、輻射防護(hù)及其最優(yōu)化的把握，以及特定條件下輻射監(jiān)測實踐的質(zhì)量保證及其意識的培養(yǎng)。因此，在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，本?？朔酝僮饔?xùn)練無輻射監(jiān)測源項的弊端，立足實際條件，研究建設(shè)系列真核弱輻射模擬件。在教學(xué)訓(xùn)練中，運(yùn)用模擬件模擬有關(guān)真實輻射場景，全要素、全流程組織輻射監(jiān)測操作訓(xùn)練，提升訓(xùn)練效果。

二、構(gòu)設(shè)真核弱輻射系列模擬件，加強(qiáng)教學(xué)訓(xùn)練條件建設(shè)

核輻射監(jiān)測系列課程中監(jiān)測評價的對象來源于源項所釋放的輻射（或放射性污染），但一般情況下，教學(xué)訓(xùn)練工作難以直接依托真實源項開展。本校分析真實源項的幾何特征、輻射特性和物理化學(xué)特性，針對性研究建設(shè)可用于其輻射監(jiān)測教學(xué)訓(xùn)練的真核弱輻射系列模擬件，滿足空間輻射場、表面污染、空氣中放射性含量監(jiān)測及人員內(nèi)外照射劑量監(jiān)測等項目的教學(xué)需求。目前，已建設(shè)大面積平面體模擬件、大球體模擬件、去尖錐體模擬件各2套（圖1給出了實物照）。各模擬件均具有α、β、γ放射性，經(jīng)輻射特性標(biāo)定，三種放射性強(qiáng)度均在國家放射性污染控制水平范圍之內(nèi)［5］。模擬件幾何形態(tài)和輻射特性與真實源項具有一定相似性，運(yùn)用其模擬真實源項組織教學(xué)訓(xùn)練，可獲得具體的輻射監(jiān)測數(shù)據(jù)，達(dá)到教學(xué)訓(xùn)練的目標(biāo)。同時，微弱的輻射強(qiáng)度對教學(xué)訓(xùn)練人員不會產(chǎn)生較大的輻射效應(yīng)。

三、探索“四步走”教學(xué)模式，優(yōu)化課程教學(xué)方式方法

結(jié)合前期教學(xué)條件積累，調(diào)研核輻射監(jiān)測類課程教學(xué)訓(xùn)練方式方法，研究形成輻射監(jiān)測理論學(xué)習(xí)、實踐體驗、操作訓(xùn)練及軍工單位訓(xùn)練考核“兩個層面”“四步走”的教學(xué)訓(xùn)練模式。

（一）理論層面

注重輻射監(jiān)測基本理論方法的系統(tǒng)培養(yǎng)，要求學(xué)員掌握輻射監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)要求、一般輻射監(jiān)測方法、結(jié)果評價、配套設(shè)備基本工作原理及操作使用。在教學(xué)中，首先針對特定任務(wù)實際需要，系統(tǒng)學(xué)習(xí)相關(guān)輻射監(jiān)測法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，把握工作基本要求；其次，運(yùn)用真核弱輻射模擬件，構(gòu)設(shè)特定涉核工作系列典型輻射場景，引導(dǎo)學(xué)員結(jié)合實際分析輻射場分布或污染物擴(kuò)散情況，分析輻射監(jiān)測需求；再次，針對具體輻射監(jiān)測項目，比對講授學(xué)術(shù)領(lǐng)域主流方法及其特點，讓學(xué)員掌握大綱要求輻射監(jiān)測理論的同時，全面認(rèn)識把握輻射監(jiān)測方法及其發(fā)展；最后，以實地教學(xué)的模式，教員理論講解與現(xiàn)場操作演示相結(jié)合，系統(tǒng)教授設(shè)備及其操作使用方法后，以具體輻射監(jiān)測項目為牽引，引導(dǎo)學(xué)員全流程學(xué)習(xí)研討監(jiān)測方法流程、儀器配合運(yùn)用及有關(guān)注意事項。在全流程輻射監(jiān)測學(xué)習(xí)過程中，注意強(qiáng)調(diào)質(zhì)量控制、輻射安全和防護(hù)最優(yōu)化有關(guān)要點，持續(xù)強(qiáng)化培養(yǎng)質(zhì)量意識、輻射防護(hù)最優(yōu)化觀念和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。圖2給出了理論教學(xué)方案設(shè)計的基本邏輯流程圖。

（二）實踐層面

注重實踐能力的系統(tǒng)培養(yǎng)，通過依次組織實踐體驗、操作訓(xùn)練及軍工單位訓(xùn)練考核，逐步提高實踐標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到實戰(zhàn)化教學(xué)目標(biāo)。圖3給出了實踐層面教學(xué)方案設(shè)計邏輯圖。在實踐體驗環(huán)節(jié)中，學(xué)員通過實踐體驗，掌握輻射監(jiān)測流程，能夠運(yùn)用設(shè)備完成具體的輻射監(jiān)測任務(wù)，重在理論方法的強(qiáng)化理解和運(yùn)用，達(dá)到“會”的目標(biāo)。在操作訓(xùn)練環(huán)節(jié)中，給定復(fù)雜任務(wù)情景，全要素、全流程嚴(yán)格規(guī)范組織操作訓(xùn)練，注重協(xié)同配合與任務(wù)實施流程優(yōu)化，達(dá)到“規(guī)范熟練”的目標(biāo)。在軍工單位訓(xùn)練考核環(huán)節(jié)中，觀摩、參與實戰(zhàn)操作，尋找差距不足，通過實戰(zhàn)化比武考核，進(jìn)一步提升能力素質(zhì)，達(dá)到“實戰(zhàn)化”教學(xué)目標(biāo)。

1.實踐體驗，教員運(yùn)用真核弱輻射模擬件構(gòu)設(shè)情景，學(xué)員根據(jù)輻射監(jiān)測基本理論，分析監(jiān)測項目，確定監(jiān)測方案，運(yùn)用配套儀器設(shè)備，依次展開各項目的輻射監(jiān)測實踐。在該環(huán)節(jié)中，教員重點觀察學(xué)員在實踐體驗中的綜合表現(xiàn)，評估學(xué)員對原理方法的理解和掌握情況，注重觀察學(xué)員可能出現(xiàn)的問題，引導(dǎo)學(xué)員在實踐過程中發(fā)現(xiàn)問題，并分析解決問題，強(qiáng)調(diào)有關(guān)注意事項。學(xué)員在實踐體驗中進(jìn)一步強(qiáng)化對輻射監(jiān)測基本原理方法和設(shè)備的理解認(rèn)識。

2.操作訓(xùn)練，教員緊密結(jié)合特定任務(wù)需求，運(yùn)用模擬件模擬構(gòu)設(shè)輻射監(jiān)測工作場景，學(xué)員按監(jiān)測項目合理分組，明確分工，各項目同時實施，各組之間和組內(nèi)各角色協(xié)同配合，全流程完成各項目輻射監(jiān)測及評價工作。在訓(xùn)練過程中，嚴(yán)格規(guī)范使用個人防護(hù)裝具，注重各組之間和組內(nèi)角色之間的協(xié)同配合，在保證質(zhì)量的前提下，優(yōu)化操作流程，壓縮任務(wù)總體時間，高效規(guī)范完成監(jiān)測任務(wù)。

3.軍工單位訓(xùn)練考核，學(xué)員進(jìn)行分批次輪轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)。首先，學(xué)員觀摩專業(yè)人員實施全流程真實輻射監(jiān)測任務(wù)，從方法流程、質(zhì)量保證及輻射防護(hù)等方面尋找差距不足，邀請資深專家進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)理解；其次，學(xué)員走進(jìn)實戰(zhàn)，與專業(yè)人員混合編組，在專業(yè)人員一對一幫帶下參與真實輻射監(jiān)測綜合演練，進(jìn)一步鍛煉能力素質(zhì)；最后，學(xué)員參加真實源項情況下輻射監(jiān)測綜合比武考核，完成考核任務(wù)的同時進(jìn)一步提升輻射監(jiān)測能力素質(zhì)，達(dá)到實戰(zhàn)化教學(xué)訓(xùn)練目標(biāo)。

總結(jié)與展望

課程團(tuán)隊結(jié)合自身條件和教學(xué)資源，首先，根據(jù)人才培養(yǎng)需求，從大綱層面對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整優(yōu)化，提升法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)在輻射監(jiān)測系列課程中的地位，強(qiáng)化輻射監(jiān)測基本理論方法的學(xué)習(xí)，以強(qiáng)化全流程、全要素操作訓(xùn)練的方式，進(jìn)一步強(qiáng)化綜合能力和實戰(zhàn)能力的培養(yǎng)。其次，創(chuàng)新性地提出運(yùn)用幾何形態(tài)和輻射特性接近真實源項的真核弱輻射模擬件構(gòu)設(shè)輻射監(jiān)測場景，依托模擬件全要素、全流程開展輻射監(jiān)測教學(xué)訓(xùn)練的思路，解決核輻射監(jiān)測教學(xué)訓(xùn)練中普遍存在的源項短缺問題，且不會引起明顯的輻射防護(hù)管理問題。最后，提出輻射監(jiān)測教學(xué)訓(xùn)練“四步走”培養(yǎng)模式，依次通過理論學(xué)習(xí)、實踐體驗、操作訓(xùn)練、軍工單位比武考核的遞進(jìn)式學(xué)習(xí)訓(xùn)練，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。在經(jīng)過實施運(yùn)行中，該模式目前還存在一些不足，一方面，模擬件還不能完全滿足使用要求，如對于空氣中放射性污染（如放射性氣溶膠等）的模擬比較困難；另一方面，“四步走”教學(xué)訓(xùn)練模式對教員數(shù)量和專業(yè)素養(yǎng)要求較高，目前能夠嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求組織教學(xué)訓(xùn)練的教員人數(shù)明顯不足。后續(xù)通過不斷努力建設(shè)，完善教學(xué)訓(xùn)練體系，配套模擬輻射源項，加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)，強(qiáng)化與軍工單位的合作，持續(xù)將該教學(xué)訓(xùn)練模式走深走實，為培養(yǎng)合格的輻射防護(hù)與核安全人才做出貢獻(xiàn)。

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Exploration of Teaching and Training Reform of Nuclear Radiation Monitoring

CHEN Jia-lin， ZHOU Man， QIN Jin， YAO Qing-xu

（Rocket Force University of Engineering， Xi’an， Shaanxi 710025， China）

Abstract： The series of courses of nuclear radiation monitoring are compulsory post holding courses for the undergraduate major of radiation protection and nuclear safety in the university. In response to the “hard practice” of emphasizing the operation and use of radiation monitoring equipment in previous teaching and training processes， and the current situation of insufficient comprehensive abilities of students， based on systematic analysis and optimization of course teaching content and improvement of teaching and training organization and implementation standards， a series of eukaryotic weak radiation simulation training materials for teaching and training have been innovatively demonstrated and constructed. The paper explores the full eclements and full process radiation monitoring teaching and training mode of “theoretical teaching-practical experience-operational training” based on a series of simulated source items， and comprehensively improve students’ radiation monitoring ability and comprehensive training effectiveness by organizing them to participate in practical competition assessments.

Key words： nuclear radiation monitoring; teaching and training; Eukaryotic weak radiation simulation source term; reform in education