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发展历程

华北电力大学一贯重视实践教学,在长期的教学过程中,逐渐形成了“重实践、强能力”的人才培养特色。核动力工程全范围虚拟仿真实验教学中心经历了三个大的发展阶段。

第一阶段(2003年-2009年),核电工程实验教学平台搭建——初步探索阶段。

2003年5月能源动力与机械工程学院整合实验资源,组建了热能与动力工程实验教学中心。2004年教育部批准华北电力大学设立“核工程与核技术”专业,热能与动力工程实验教学中心利用学校学科建设经费、教育部实验室修购经费建立了核电站仿真实验室、核电站模型实验室,成为我校核工程方面虚拟仿真实验教学的萌芽。随着国家对核工业发展做出新的战略调整,从“适度发展”转变为“积极发展”。2007年,学校建立核科学与工程学院,以强化核工程人才培养力度。同时依托热能与动力工程实验教学中心,继续对包括核电站仿真实验室、核电站模型实验室在内的核动力工程实验平台进行补充完善,先后建成标准放射源测量实验室、核电子学及嵌入式技术实验室、高性能计算实验室、核电厂虚拟现实与辐射场可视化实验室、核材料学实验室,并投入实验教学使用。

这一阶段的建设主体主要为专业实验室,呈现出分散建设、分散管理的特点,但也为核动力工程类专业实验教学的发展奠定了很好的基础。

第二阶段(2010年-2012年),核动力工程虚拟仿真实验教学探索——快速发展阶段。

根据国家《核电中长期发展规划》,要求到2020年,核电运行装机容量争取达到5800万千瓦,并有3000万千瓦在建项目结转到2020年以后续建。核电占全部电力装机容量的比重从不到2%提高到4%,平均每年要建设7~8个机组。核电发展势头迅猛,同时也对核电人才培养提出了更高的要求。基于这一现状,学校统筹规划、统一布局,决定依托核科学与工程学院师资力量重点对热能与动力工程实验教学中心的重要组成部分——核电工程实验教学平台进行重点建设。

由于核工程专业实验具有高危险、高消耗、高成本特点,因此结合核工程专业这一特点,为继续推进核电工程实验教学平台建设的各项工作,核科学与工程学院制定了相关的建设规划,并付诸实施。着重建设核电厂虚拟现实、实物模型仿真、动态过程演示以及核电厂系统仿真实验平台。尤其在已建成的AP600模拟机的基础上进行多堆型、多工况虚拟实验系统的平台扩建。

这一阶段建设中核动力工程全范围虚拟仿真实验教学中心的建设理念已逐步明晰。

第三阶段(2013年至今),具有核动力工程特色的全范围虚拟仿真实验教学进入跨越提升阶段。

2013年之后,核动力工程全范围虚拟仿真实验教学中心进入一个快速发展阶段,各级各类资金投入不断增加,软硬件教学环境不断改善。但国内高校教育资源市场上的核电特色教学资源极为稀缺,而且核电厂虚拟仿真教学普遍仅仅是对核电厂的主控室进行简单的模拟教学,内容比较单一。面对这种局面,我们调整实验教学中心建设与发展思路,借助我校大量的核电相关行业科研成果,树立了“科研反哺教学、教学科研相互促进”的指导方针,将大量科研成果进行教学转化,形成一批涵盖核动力工程领域各重要环节的“全范围”虚拟仿真教学软件,并紧跟国内外核电技术发展步伐,打造“数字化、智能化、信息化”的虚拟仿真教学资源。

综合以上各阶段的探索与积累,华北电力大学在热能与动力工程实验教学中心核电工程实验教学平台的基础上,组建了“核动力工程全范围虚拟仿真实验教学中心”。实验教学中心如今承担着核电厂负荷调度、核电厂设计基准事故瞬态分析、核电厂典型事故风险分析、压水堆核电厂设备源项、核反应堆堆芯物理与屏蔽分析、环境放射性取样与监测、压水堆核电厂一回路热工测量、核电厂设备抗震分析、核反应堆堆芯内部流致振动分析等方面的校内外教学和培训内容。