核辐射监测教学训练改革探索

作者: 陈佳林 周满 秦晋 姚青旭

核辐射监测教学训练改革探索0

[摘 要] 核辐射监测系列课程是火箭军工程大学辐射防护与核安全本科专业的必修岗位任职课程。针对以往教学训练过程中偏重辐射监测设备操作使用的“硬实践”,针对学员综合能力不足现状,在系统分析优化课程教学内容、提高教学训练组织实施标准要求的基础上,创新性地论证建设了教学训练用系列真核弱辐射模拟件,探索依托系列模拟件开展“理论教学—实践体验—操作训练”全要素、全流程辐射监测教学训练模式,通过组织学员参加实战化比武考核,全面提升学员辐射监测能力与综合训练效果。

[关键词] 核辐射监测;教学训练;真核弱辐射模拟源项;教学改革

[基金项目] 2022年度火箭军工程大学课题“核辐射剂量装备实战化教学训练研究”(HJJKTB2022003)

[作者简介] 陈佳林(1986—),男,甘肃平凉人,硕士,火箭军工程大学讲师,主要从事核辐射防护与核安全技术研究;秦 晋(1980—),男,山东枣庄人,硕士,火箭军工程大学副教授(通信作者),主要从事辐射防护专业研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)42-0067-04 [收稿日期] 2023-05-28

随着核科学技术的不断发展,核能装置、辐射源及放射性物质在工业、农业、科学技术研究及国防军事等领域应用日益广泛[1]。核科学与技术给人们带来巨大利益的同时,由于放射性材料的固有辐射特性,会对周边的生物体及环境带来一定的辐射效应[2-4],因而在涉核工作中,法律法规强制要求进行核辐射监测评估[5-8]。由于核辐射的危害性、不可预见性及辐射场分布的复杂性,要求核辐射监测评估工作科学规范和安全高效,在核事故应急、操作任务等过程中,还应具有鲜明的时效特征[9-10]。军队涉及核能装置、辐射源及放射性物质的操作使用,并担负国家核事故应急处置辐射监测任务。这对军校核辐射防护与核事故应急相关专业学员提出更高要求,核辐射监测评估综合分析及实践能力的培养显得更加重要。本文总结火箭军工程大学核辐射监测评估实战化教学改革探索的经验,对教学内容及标准要求、教学条件建设、教学训练组织实施三个方面进行探讨。

一、厚实课程教学内容设置,提高教学训练标准要求

在以往教学训练过程中,偏重辐射监测系列设备的操作使用,这种“硬实践”的教学模式,对法规标准、辐射监测基本原理、方法的学习和真核条件下的系统实践训练有所弱化,导致学员在实际工作中综合分析解决实际问题的能力有所欠缺[11-12]。因此,须在以下三个方面进行强化。

(一)从法规层面增强学员对辐射监测工作的认识

系统分析国家(行业)和军队核能装置、辐射源和放射性物质运输、管理及使用过程中有关辐射防护、核辐射监测以及核安全等方面的法规标准,将与学员专业人才培养目标一致的有关法规标准纳入教学内容。在学习过程中,学员从法规层面理解把握辐射监测项目内容、监测方法、质量保证以及评价指标等标准要求,同时培养学员对涉核工作的法规意识及敬畏感。

(二)强化学员对辐射监测基本原理方法的理解把握

系统分析现有辐射监测项目及对应的配套设备,吸收国内外核辐射监测的新方法、新技术。针对各辐射监测项目,梳理总结可能的辐射监测方法,在教学中针对每个辐射监测项目,从理论层面比对分析,加深学员对特定方法学习理解,拓展知识面的广度和深度,提高能力,增强对专业领域的全面把握。

(三)加强辐射监测实战化训练,锻炼必备的素养

由于辐射监测工作的特殊性,遂行辐射监测任务的能力素质,不仅包括对辐射监测内容方法的理解和仪器设备的使用,还包括恐核心理的克服、复杂辐射场分布的认识、辐射防护及其最优化的把握,以及特定条件下辐射监测实践的质量保证及其意识的培养。因此,在实践教学环节中,本校克服以往操作训练无辐射监测源项的弊端,立足实际条件,研究建设系列真核弱辐射模拟件。在教学训练中,运用模拟件模拟有关真实辐射场景,全要素、全流程组织辐射监测操作训练,提升训练效果。

二、构设真核弱辐射系列模拟件,加强教学训练条件建设

核辐射监测系列课程中监测评价的对象来源于源项所释放的辐射(或放射性污染),但一般情况下,教学训练工作难以直接依托真实源项开展。本校分析真实源项的几何特征、辐射特性和物理化学特性,针对性研究建设可用于其辐射监测教学训练的真核弱辐射系列模拟件,满足空间辐射场、表面污染、空气中放射性含量监测及人员内外照射剂量监测等项目的教学需求。目前,已建设大面积平面体模拟件、大球体模拟件、去尖锥体模拟件各2套(图1给出了实物照)。各模拟件均具有α、β、γ放射性,经辐射特性标定,三种放射性强度均在国家放射性污染控制水平范围之内[5]。模拟件几何形态和辐射特性与真实源项具有一定相似性,运用其模拟真实源项组织教学训练,可获得具体的辐射监测数据,达到教学训练的目标。同时,微弱的辐射强度对教学训练人员不会产生较大的辐射效应。

三、探索“四步走”教学模式,优化课程教学方式方法

结合前期教学条件积累,调研核辐射监测类课程教学训练方式方法,研究形成辐射监测理论学习、实践体验、操作训练及军工单位训练考核“两个层面”“四步走”的教学训练模式。

(一)理论层面

注重辐射监测基本理论方法的系统培养,要求学员掌握辐射监测的标准要求、一般辐射监测方法、结果评价、配套设备基本工作原理及操作使用。在教学中,首先针对特定任务实际需要,系统学习相关辐射监测法规标准,把握工作基本要求;其次,运用真核弱辐射模拟件,构设特定涉核工作系列典型辐射场景,引导学员结合实际分析辐射场分布或污染物扩散情况,分析辐射监测需求;再次,针对具体辐射监测项目,比对讲授学术领域主流方法及其特点,让学员掌握大纲要求辐射监测理论的同时,全面认识把握辐射监测方法及其发展;最后,以实地教学的模式,教员理论讲解与现场操作演示相结合,系统教授设备及其操作使用方法后,以具体辐射监测项目为牵引,引导学员全流程学习研讨监测方法流程、仪器配合运用及有关注意事项。在全流程辐射监测学习过程中,注意强调质量控制、辐射安全和防护最优化有关要点,持续强化培养质量意识、辐射防护最优化观念和严谨细致的工作作风。图2给出了理论教学方案设计的基本逻辑流程图。

(二)实践层面

注重实践能力的系统培养,通过依次组织实践体验、操作训练及军工单位训练考核,逐步提高实践标准要求,达到实战化教学目标。图3给出了实践层面教学方案设计逻辑图。在实践体验环节中,学员通过实践体验,掌握辐射监测流程,能够运用设备完成具体的辐射监测任务,重在理论方法的强化理解和运用,达到“会”的目标。在操作训练环节中,给定复杂任务情景,全要素、全流程严格规范组织操作训练,注重协同配合与任务实施流程优化,达到“规范熟练”的目标。在军工单位训练考核环节中,观摩、参与实战操作,寻找差距不足,通过实战化比武考核,进一步提升能力素质,达到“实战化”教学目标。

1.实践体验,教员运用真核弱辐射模拟件构设情景,学员根据辐射监测基本理论,分析监测项目,确定监测方案,运用配套仪器设备,依次展开各项目的辐射监测实践。在该环节中,教员重点观察学员在实践体验中的综合表现,评估学员对原理方法的理解和掌握情况,注重观察学员可能出现的问题,引导学员在实践过程中发现问题,并分析解决问题,强调有关注意事项。学员在实践体验中进一步强化对辐射监测基本原理方法和设备的理解认识。

2.操作训练,教员紧密结合特定任务需求,运用模拟件模拟构设辐射监测工作场景,学员按监测项目合理分组,明确分工,各项目同时实施,各组之间和组内各角色协同配合,全流程完成各项目辐射监测及评价工作。在训练过程中,严格规范使用个人防护装具,注重各组之间和组内角色之间的协同配合,在保证质量的前提下,优化操作流程,压缩任务总体时间,高效规范完成监测任务。

3.军工单位训练考核,学员进行分批次轮转学习。首先,学员观摩专业人员实施全流程真实辐射监测任务,从方法流程、质量保证及辐射防护等方面寻找差距不足,邀请资深专家进行交流学习,强化学习理解;其次,学员走进实战,与专业人员混合编组,在专业人员一对一帮带下参与真实辐射监测综合演练,进一步锻炼能力素质;最后,学员参加真实源项情况下辐射监测综合比武考核,完成考核任务的同时进一步提升辐射监测能力素质,达到实战化教学训练目标。

总结与展望

课程团队结合自身条件和教学资源,首先,根据人才培养需求,从大纲层面对教学内容进行了调整优化,提升法规标准在辐射监测系列课程中的地位,强化辐射监测基本理论方法的学习,以强化全流程、全要素操作训练的方式,进一步强化综合能力和实战能力的培养。其次,创新性地提出运用几何形态和辐射特性接近真实源项的真核弱辐射模拟件构设辐射监测场景,依托模拟件全要素、全流程开展辐射监测教学训练的思路,解决核辐射监测教学训练中普遍存在的源项短缺问题,且不会引起明显的辐射防护管理问题。最后,提出辐射监测教学训练“四步走”培养模式,依次通过理论学习、实践体验、操作训练、军工单位比武考核的递进式学习训练,达到教学目标。在经过实施运行中,该模式目前还存在一些不足,一方面,模拟件还不能完全满足使用要求,如对于空气中放射性污染(如放射性气溶胶等)的模拟比较困难;另一方面,“四步走”教学训练模式对教员数量和专业素养要求较高,目前能够严格按标准要求组织教学训练的教员人数明显不足。后续通过不断努力建设,完善教学训练体系,配套模拟辐射源项,加强教学团队建设,强化与军工单位的合作,持续将该教学训练模式走深走实,为培养合格的辐射防护与核安全人才做出贡献。

参考文献

[1]中国核学会.2018—2020核技术学科应用发展报告[M].北京:中国科学技术出版社,2021:22-28.

[2]尚爱国.核武器辐射防护技术基础[M].2版.西安:西北工业大学出版社,2016:37-43.

[3]龚守良.辐射细胞生物学[M].北京:原子能出版社,2014:57-60.

[4]陈超.动物解剖互动教学在电离辐射生物效应实验教学中的应用[J].中国现代医生,2021,35(59):164-170.

[5]国家质量监督检验检疫总局.电离辐射防护与辐射源安全基本标准:GB 18871—2002[S/OL].北京:中国标准出版社,2020:7-8.

[6]国家卫生健康委员会.放射工作人员健康要求及监护规范:GBZ 98—2020[S/OL].北京:中国标准出版社,2020:3-4.

[7]国家市场监督管理总局.电离辐射监测质量保证通用要求:GB 8999—2021[S/OL].北京:中国标准出版社,2021:3-5.

[8]国家国防科技工业局.核工业职业照射个人剂量数据采集格式及相关要求:EJ/T 726—2016[S/OL].北京:中国标准出版社,2016:3-5.

[9]李进军,喻凤梅,黎素芬,等.“理实一体”融合教学模式探索:以核事故应急类课程为例[J].当代教育实践与教学研究,2020,38(6):33-34.

[10]郑青英.岛屿公众核应急撤离时效探索:以福清市小麦屿为例[J].辐射防护通讯,2021,243(41):27-32.

[11]李泽,吴宣树,唐维平.一线核应急医学救援队伍建设[J].解放军医院管理杂志,2014,21(11):1048-1050.

[12]刘宇,李亮,傅春林,等.军队医院核应急医学救援实战化训练问题及对策[J].解放军预防医学杂志,2020,38(6):33-34.

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)

经典小说推荐

杂志订阅