中子扩散理论是核反应堆堆芯中子学计算的主流方法,因扩散方程在不同学科领域的通用性,其数值计算方法也在多个学科具有较强的通用性。为了让学生了解扩散理论及其数值计算方法、能够在自己的科学技术研究和日常学习生活中应用该方法解决实际问题,本课程通过课堂理论讲授、课后数值实验、翻转课堂分享、模拟国际会议讨论等多种授课形式,主要介绍多群中子扩散理论、有限差分方法、粗网节块方法、有限元方法和加速收敛方法、共轭中子扩散理论、中子动力学方程及其数值解法等。
2004年,面对当时我国核电软件自主化的迫切需求,西安交大核工程计算物理实验室吴宏春教授等通过广泛调研收集素材,系统梳理知识结构与教学内容,面向研究生专门开设了中子扩散理论及数值方法课程,并逐步完成了教材讲义的编写。
自2013年,课程团队传承创新、与时俱进,不断优化课程内容,全面系统地梳理了相关的基础理论,持续把最新科研成果吸纳为教学内容;开创教研相融的教学模式,基于团队取得的最新科研成果建成了一系列实践和训练平台,利用科研活动和实践,提升学生解决实际问题的能力。
在解决本课程面临的知识体系不够完善、教学资源稀缺和教学方法有待改进等问题的过程中,逐步形成了“基础知识+实践能力+思维训练”的创新能力培养体系,和基于课程思政润物细无声的情怀养成策略。本课程的特色和创新,可以总结为如下4个方面:
①数理基础与工程实际相结合,抽象内容生动化;
②知识传授与能力培养相结合,理论知识实用化;
③经典理论与国际前沿相结合,创新思维具体化;
④专业学习与课程思政相结合,情怀素养潜移默化。
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