福岛核电站事故后, 核电产业的停顿给核学科的毕业生就业市场带来了巨大的冲击, 也给各个高校刚刚兴盛的核技术学科蒙上了阴影。如何发展核技术专业成了摆在我们面前的一个严峻现实, 如何吸引学生, 为社会培养什么样的人才是学科建设的重大课题。为此, 我们进行了深入的思考。
首先我们要对核技术学科有清晰的认识。核技术的应用可以分为两大部分, 即动力核技术和非动力核技术。目前, 动力核技术也就是核能技术的发展似乎出现了停滞, 回顾历史上的几次核事故, 虽然都对动力核技术的使用带来过阶段性的质疑, 然而动力核技术的发展脚步却从未因此迟缓。就我国而言, 随着改革开放的发展, 社会生产工业用电需求不断增加, 人民生活水平的提高也带动人均用电量的增加, 受到社会发展对能源需求的驱动, 国务院于2007年正式批准了《国家核电中长期发展规划 (2005-2020年) 》, 这是我国加快核能开发建设的标志性文件, 也是国家应对经济增长的长期能源规划。为推进核能的和平利用, 从20世纪70年代开始, 历经30多年的努力, 我国核电从无到有, 不断引进消化同时自主创新发展, 核电建设能力得到了很大的发展。现有秦山一期、二期、三期, 大亚湾, 岭澳, 田湾6座核电站的10台核电机组投入运行, 总装机容量约1080万kW, 在建设中的有12座, 规划建设的有31座。根据中投顾问发布报告显示, 2008年1月至11月份我国核电产业工业总产值约230亿, 在30多个有核电国家里排名倒数第一。积极发展核电是我国调整和优化能源结构, 切实符合社会发展需求的重要举措, 不会也不能因为日本核危机放弃我们的长期发展规划。
核技术产业的非动力核技术, 即民用核技术, 其相关产业在世界各国尤其是发达国家发展强劲。在美日等国家, 非动力核技术广泛应用于医学、生命科学、环境工程、工业农业等各个领域, 其经济规模和就业人数都大大超过了核电产业, 对社会发展有着重要影响。根据1993年美国管理信息研究所的一份报告, 核技术的非动力应用对美国经济的贡献达到2570亿美元, 是核电的3.5倍, 占美国GDP的3.9%, 并创造了370万个就业岗位。从2004年开始, 国家发展改革委启动实施民用非动力核技术高技术产业化专项, 大力推动民用核技术的发展。在我国核应用产业主要包括核探测、医学成像、辐照改性等领域, 成长起来多家大型公司和企业, 2001年由中国原子能科学研究院作为主发起人, 联合多家单位共同发起设立原子高科股份有限公司, 于2006年在深圳证券交易所上市成功, 是我国核物理科研院所参与市场经济的重要一步, 也是民用核技术发展中的里程碑。在第十一届亚洲核合作论坛部长级会议我国公布了2009年核技术应用产值已达1000亿元人民币, 因此我国的民用核技术产业有着更大的市场份额, 同时也需要更多的人才供应, 正确认识核技术人才的市场需求才能帮助我们把握人才培养目标。
过去几年里为了缓解经济发展引起的能源短缺, 国家大力倡导发展核电建设, 很多大学争相发展核物理相关专业。但是每个学科的建设需要一定的积累, 目前我国核技术专业还只在少数高校设有, 如清华大学、哈尔滨工程大学、上海交通大学、南华大学等等, 核技术专业的教学内容和知识结构主要以原子核物理、核电子学、核物理实验与反应堆物理为基础, 具有较强的科学研究、核技术应用和开发要求, 应当能满足核工程、核技术、放射性检测与监测等各方向对人才的需求, 因此除了要学生有较高的数理基础外, 还要有较强的核物理实验与核测量方面的基础知识, 掌握有关的实验方法与应用知识, 有良好的动手能力。然而, 由于办学要求高, 每年毕业生数量远远不能满足经济社会发展对此专业人才的迫切需求。另外, 很多大学的核技术专业的课程设定和核工程与技术专业相近, 核工程与技术专业主要学习动力工程与工程热物理等与核电技术相关的课程, 偏重于对口核电建设的人才需求, 而多项社会各方面急需的一些其他应用方向的专业课程开设不足。
由于我国能源短缺造成的电力短缺成为制约经济发展的瓶颈, 因此大力发展核电产业是我国经济建设的一项长期规划, 同时核电建设需要多方面的人才, 大量岗位需要各种不同学习背景的人才, 具备核物理学科基础的核技术人才是我国核电建设的重要力量。核技术专业培养的学生有很好的核物理专业基础, 对辐射防护、核电安全有理性的认识, 能够适应核电安全管理体系, 满足核电站建设运行的人才需求。因此, 搞好核技术专业的基础教学, 确保学生毕业后适应于核电建设的人才需求是我们今后学科建设的一个重要任务。
另一方面, 非动力核技术应用是现代科学技术的重要组成部分, 是当代最主要的高科技尖端技术之一, 也是社会现代化的标志之一, 其包括的范围十分广泛[2,3], 主要有: (1) 活化分析技术。活化分析技术是一种由中子、带电粒子或伽玛射线等将样品活化, 对其衰变特性进行测量的分析技术, 是最早建立起来的核分析技术, 发展至今方法已经渐趋稳定, 但依然充满活力。活化分析技术是现代最先进的痕量分析技术之一, 不仅体现在高纯材料研究中, 同时在诸如生命科学、地球和宇宙化学、环境科学、冶金学、法学、考古学等领域中都得到了广泛的应用。 (2) 核探测成像技术, 用于海关等领域的大型核探测系统, 包括射线探测装置、高精度工业CT无损检测系统、小型化和智能化的爆炸物和毒品的检测装置等, 其中违禁品的核无损检测技术, 对全球范围的反恐斗争和打击毒品犯罪行为有着极为重要的作用。 (3) 同位素技术。在医学方面, 核医学和药物产品拯救了大量患者的生命, 核磁共振技术是肿瘤诊断最重要的手段。同位素工业测量仪表、核技术测井等技术应用于资源的勘探与开采以及生产过程的自动控制等, 极为有效地提高了效率, 降低了能源和资源的消耗。此外, 同位素示踪技术对自然灾害的预报、环境污染的监测有重要作用。同位素技术中的自显影技术和微束微量分析技术将人们的观测视野从宏观推向了微观, 使人们可以在原子水平动态地观察自然现象。有关物质的微观结构、生命科学中的细胞水平和分子水平的生物学信息等都可以或只能通过核技术灵敏而精确地加以测定。同位素裂变径迹法测定地质年龄是地质年代学最重要的方法之一, 在科研、生产以及国民经济中的应用日趋重要, 尤其在现代石油天然气勘探领域中具有不可替代的作用。 (4) 辐射加工以及辐射改性在新材料和化学方面的应用。辐射食品是其应用的一个重要领域, 食品辐照由于具有节约能源、方便高效、卫生安全性好、能够保持食品的风味等独特优势, 日益得到了广泛的应用。辐射育种培育出大量新品种, 产生了良好的效益, 医疗用品的辐照消毒也有很大发展。核技术在环境科学及环境保护领域中也得到了广泛应用, 如利用核技术对废气、废水、固体废物处理等的研究和应用。
经过数10年的研究和发展, 核技术已经渗透到我们生活中的方方面面, 在发达国家核技术在国民经济各个领域的应用已经进入普及阶段, 取得了重大的经济和社会效益。我国核技术的发展相对于世界发达国家滞后许多年, 为了迎头赶上, 国家已加大投入, 力争在技术上接近世界先进水平, 因此核技术专业基础人才的培养任务依然艰巨, 这也是发展核技术专业的出发点。
深圳大学地处经济发展的前沿城市—深圳, 是深圳市唯一一所本科学位教育院校, 学校现正快速发展, 希望建设成为多层次的综合性大学。深圳大学是一个年轻的大学, 它与深圳的城市发展密不可分, 担负着为深圳这个城市培养合格公民的重任, 也承担了为深圳的经济发展提供合格人才的义务, 因此深圳大学在学科建设上鼓励发展与地方经济密切相关的专业学科。核技术专业是我校新设的专业, 符合了地方发展的需求, 有望成为地方经济建设急需的核技术人才培养基地。
深圳市不仅是我国经济建设的前沿城市, 也是利用核技术发展经济的先锋, 现有中广核、沃尔核材、西门子迈迪特等多家与核技术密切相关的企业。中广核集团公司是我国最早的核电站建设单位, 现运行的大亚湾核电站就位于深圳市的东北面, 目前该公司计划在深圳市投资40亿建立核技术产业园区, 发展方向涉及到核技术应用的各个方面;深圳市沃尔核材有限公司主要从事高分子核辐射改性技术的研发和制造, 在新材料市场占有很大的份额;在核医学方面, 深圳市有西门子迈迪特等多家核磁共振技术的医疗设备研发公司, 除此之外, 还有很多与核技术相关的高新技术产业。因此, 地方经济建设对核技术人才的需求是我们专业发展的动力, 也对我们人才培养提出要求, 就是培养理论与实际相结合的核技术人才, 全面满足企事业单位对核技术人才的需求。
核技术是包括核技术基础研究和应用研究的综合性学科, 基础研究的对象为射线与物质的相互作用机制、射线探测方法和数据获取及数据处理方法。实际应用方面主要为跨学科研究, 如应用于医学、生命科学、环境科学、工业、农业和社会安全等各个方面。核技术专业的设立目的在于培养适应经济和社会发展的需要, 能够在核技术及相关专业领域从事研究、设计、生产和管理等岗位的专门人才, 除了应当有较高的道德素质和文化素质、身心健康外, 还应具有良好的数理基础和核物理学科的理论基础, 具有较深入的专业知识和熟练的实验技能, 能够适应核技术应用各方向发展的基本需要。
我们提出核技术专业本科人才的能力培养应满足两方面的要求: (1) 通用能力, 毕业生应具有较强的获取知识、应用知识和更新知识的能力, 良好的表达能力、社交能力和应用信息技术的能力, 掌握一门外语, 熟练应用计算机。 (2) 专业能力, 在核技术及相关的科研、设计、应用和开发方面综合应用所学知识, 发现、分析和解决实际问题, 能够进行中外文文献检索, 具有初步的科技写作能力。在知识结构上, 毕业生应当具有较好的人文和社会科学基础知识, 对国家经济建设和社会发展有自己的理解;掌握基础物理和核技术专业的基本科学知识, 包括普通物理、理论力学、量子力学、固体物理、原子核物理, 反应堆物理、核物理实验方法、辐射剂量与防护等方面的基本理论、研究方法和实验技能;掌握与此相关的工程技术包括工程制图、电工电子学等方面的知识;重视实践性教学环节, 包括生产实习, 科研训练, 毕业论文等, 因此在教学过程中, 不仅要强化理论学习, 还要开设专业实验课, 如核电子学实验、核物理实验、电子技术实验等等。
我们在构建课程体系时遵循了以下原则。
(1) 加强基础物理的教育。核技术专业需要深厚的核物理、核测量方面的理论基础, 因此需要与之相关基础理论课程的学习, 强调相关的物理基础理论课和实验方法的掌握。核技术是一门交叉性很强的学科专业, 要从学生的长远发展上去看待基础能力的培养。 (2) 强调实践。核技术专业与应用结合紧密, 实践性强, 课程体系设计时重视实验、实践、课外科技活动等教学环节的配置。 (3) 在专业课开设上根据核科学与核技术不同特点, 有重点地学习相应的专业知识, 课程设置应体现学校核技术研究的特色, 在注重规范和基本要求的同时, 按照专业特色和优势开设选修课程, 以体现学校现有专业方向的特色。以深圳大学核技术专业为例, 设立在物理学院的核技术应用研究所、同位素应用研究所和高纯锗单晶制备重点实验室是核技术专业的重要支撑。核反应堆物理、核反应堆工程等专业选修课所学知识可以在学校核技术应用研究所的微型反应堆上进行实践;核分析技术和放射化学等课程的开设则致力于培养学生利用微堆进行科学研究的能力;开设核辐射探测器、固体物理、半导体物理与器件等专业选修课为高纯锗单晶制备重点实验室培养人才, 促进我国锗的生产和出口由锗锭等初级产品向高纯锗单晶及探测器制造方向发展。
总之, 核技术专业学生的就业面宽[4], 专业知识涉及面广, 课程体系的建设以能力教育、素质教育、创新教育的观念为指导, 坚持知识、能力、素质协调发展的原则, 以培养适应社会的复合型专业技术人才, 满足核技术应用领域和地方经济建设的人才需求。
核技术专业培养学生掌握核技术的基础知识和相关技能, 通过专业学习, 培养的人才不仅具有坚实的物理基础, 同时还应具有良好的实验技能和科学素质, 毕业生不但可以进入核电领域, 还可以从事质检环保、核医学、辐射与材料改性等行业的工作。在福岛核事故后, 我们坚信核电产业的困难是暂时的, 发展核电是社会发展能源需求增长的必然选择, 同时核技术专业的人才培养应当服务于社会经济发展, 服务于核技术应用产业, 更加广泛地参与经济建设的各个领域, 促进国民经济发展和社会幸福健康。
摘要：日本福岛核电站发生核泄漏事故, 不但对我国的核电产业影响巨大, 同时也给当前高等学校核技术专业的发展蒙上了阴影。如何正确认识当前的困难和核技术专业的发展前景, 理清学科发展思路是当务之急。本文分析核技术专业的人才需求, 探讨高校核技术专业的人才培养目标, 提出全面发展和结合地区经济发展的人才培养思路, 从而实现核技术学科人才的大学教育与社会需求的对接。
关键词：福岛核事故,非动力核技术,核技术专业
[1] 福岛核事故报告[R].国际原子能机构, 2011.
[2] 罗顺忠, 等.核技术应用[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社, 2009.
[3] 中国核科学技术进展报告[C].中国核学会学术年会论文集, 2009.
[4] 安博教育集团.2008专业景气度调查报告核工程与核技术[Z].2008.
