建设必要性
一 核能与核技术工程专门人才的紧缺,为中心建设提供了现实需求。
2014年4月18日,国务院总理李克强首次主持召开国家能源委员会,明确提出“要在采用国际最高安全标准、确保安全的前提下,适时在东部沿海地区启动新的核电重点项目建设”。这也是李克强继在政府工作报告中提出开工一批核电项目后,在核电建设领域的又一次明确表态,也进一步明确了我国核电发展的战略。未来二、三十年,我国社会经济发展对能源、特别是电力的需求将保持十分旺盛的势头。目前世界电力结构中(图1):化石能源62%(其中:燃煤37%、燃油10%、燃气15%)、核电15%、水电19%、其它4%;我国电力结构中:化石能源90%(其中:燃煤62%、燃油22%、燃气4%)、核电2%、水电8%、其它2%。能源结构的显著不合理,导致我国的能源供给的安全性和环保的压力非常突出。所以我国需要尽快改变过分依赖燃烧煤炭等化石燃料的局面,而核电将成为优化我国能源结构和新增电力的主力军,具有巨大的开发潜力和优势。在我国《核电中长期发展规划(2011-2020年)》中明确提出,到2020年,我国在运核电装机5800万千瓦,在建3000万千瓦,总计8800万千瓦。由此可见,随着国家核电事业的发展,核电领域对高素质的核能和核技术工程人才的需求将保持旺盛的发展势头。

图1 世界与中国电力结构比较图
同时,为保障我国核工业、国防工业、环保事业健康发展,需要大量具有高素质的核能与核技术的研究、安装调试、运行维护、安全质保、辐射监测等专业技术人员。仅依据中国核工业总公司人力资源部对用人部门及核电发展到2020年各年度人才需求情况的分析(不包括国防工业、环保事业人才需求),预计到2020年核科技工业新增核专业本科以上人才约13000人,其中本科生约占60%,硕士生约占30%,博士生占10%左右(图2)。按专业需求分析(图3),核工程专业约6600人(其中:核反应堆工程专业2600人,放射化工工艺与放射化学专业约2600人,核燃料工程约1400人),核技术应用及基础学科专业约5000人(其中:核技术应用2400人,辐射防护与环境保护1300人,核物理等基础学科1300人),核地质与铀矿冶炼1300人左右。
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图2 中核集团预测新增核类专业人才学历需求
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图3 中核集团预测新增核类专业人才专业需求
现代基础和临床医学的科学研究、临床诊疗手段的更新以及高技术辐射医疗器械的设计和创新,都迫切需要具有核理论知识、掌握相关核技术和方法的专业人才,这些方面的巨大需求使得核专业人才日趋紧俏。为应对核能与核技术工程发展面临的人才缺口,必须加大核能与核技术工程人才培养力度,并相应提升实验教学能力和水平。
二 核能与核技术工程虚拟仿真实验室建设能有效提高人才培养质量。
随着核电技术的发展和核技术工程研究领域的不断深入和拓展,现有的核能与核技术工程实验教学体系和教学手段已难以满足高质量核能与核技术工程人才培养的需要,这是因为:核能与核技术工程大部分实验项目具有高危、高成本、高消耗或极端环境,具有不可及或不可逆的操作特点,如需在核反应堆、加速器、辐照装置等 设备上开设的实验课程,由于高校受条件限制,难以从资金和环保要求等方面自行建设这类大型的涉核实验装置,而依靠常规的实验设备又无法开展实验教学工作,对学生掌握相关的知识和技能带来很大的不便,而建设核能与核技术工程虚拟仿真实验室,就可以完全实现需要在上述装置中开设的实验项目。
近年来,随着我校核类专业招生规模的不断扩大,为保证人才培养质量,学校从2010年起逐步加大在核类专业中开设虚拟仿真实验教学的力度,增加虚拟仿真实验教学的覆盖面,并充分整合现有的虚拟仿真实验课程和软件,专门建立了“核能与核技术工程虚拟仿真实验教学中心”。中心现已开设了核反应堆物理虚拟仿真实验课、核电厂系统与设备仿真实验课、核电厂运行仿真实验课、反应堆安全分析仿真实验课、先进核能技术仿真实验课、等离子体物理仿真实验课、核物理仿真实验课、医用核技术仿真实验课、核仪器虚拟仿真实验课、核资源工程仿真实验课,开设实验项目58项,从而弥补现实条件下无法开展的实验教学工作,有效解决目前存在的教学资源不足、高危环境、高消耗、不可及和不可逆等诸多现场实验教学问题,达到教学互动、资源共享、不受时空限制、全天候的信息化实验教学目的,每年受益学生约5000人次,对提高我校核类人才培养质量起到了很好的促进作用。