（体现虚拟仿真实验项目建设的必要性及先进性、教学方式方法、评价体系及对传统教学的延伸与拓展等方面的特色情况介绍）

实验方案设计思路：

    从20世纪开始，核物理与核技术在许多科学技术领域中引起深刻的变革，派生出了许多分支学科。核物理与核技术和其他学科之间的渗透，又产生了许多交叉学科。例如，当γ射线穿过物质时，可能通过光电效应、康普顿效应和电子对效应而损失能量，从而物质对γ射线吸收。目前物质对γ射线的吸收规律广泛应用于医疗、工业、化学、材料、资源勘探、环境保护等众多领域。

    由于核辐射源的严格管控，目前很多学校的物理实验室都没有核辐射源，核辐射相关知识、能力等培养只是通过理论的讲解，效果差，需要开展相关虚拟仿真实验，为了帮助学生更好地掌握核物理相关知识、相关核测量技术，开展本虚拟仿真实验项目的第一部分。

    实验模拟过程科学合理。本实验是采用Monte-Carlo方法模拟核辐射源辐射统计规律，生成符合科学原理和统计规律的数据。在改变放射源、改变采集数据时间等不同实验条件下，得到的能谱都是根据Monte-Carlo模拟结果，严格按照科学统计规律给出。

    我校材料是一流学科，很多的材料经过辐射将改性，在材料性能改善方面发挥了非常重要的作用。其中宝石经过辐射，发生颜色的变化在我校开展了相关研究，宝石颜色的改变具有很好的展示性，能吸引学生的兴趣。且辐射不当的话，宝石会炸裂，这在实际实验室难以实现，故本实验第二部分设计了γ射线对宝石的辐射实验。根据辐射时间参数的调整，让学生去探索与设计，激发学生进一步探索其中的物理机制。

    该实验设计体现了社会责任、科学精神等课程思政的元素。本实验参考资料中介绍有关核辐射安全防护，核辐射的发现背景以及应用等知识，另外本实验使用γ射线辐射宝石，不具有残余放射线。

    实验第一部分，学生根据信号的特征选择合适的参数，需要学生探索合适的参数才能观察到信号并正确设置阈值。学生要估算并设定取数时间, 取得足够的数据量降低统计误差，启发学生的统计观念。

    实验第二部分完全是探究式拓展实验，学生可以改变辐照强度来研究宝石颜色的变化，引导学生积极探索，从而提高学生的创新能力。这部分内容实际上是核物理与材料的交叉学科实验，使学生对核物理在材料中的应用也有认识，提升学生创新意识与能力，符合虚拟仿真实验建设的根本出发点。

评价体系创新：

    采用过程评价方法，在实验前、实验中和试验后均设置不同问题与学生互动，引导学生通过实验过程来学习，实现个性化自适应实验教学。另外，根据查看学生实验过程的教学大数据与实验的预习情况、操作过程弹出问题回答情况，操作水平、数据处理、实验报告等环节给出综合评分。

对传统教学的延伸与拓展：

    本虚拟仿真实验克服了核辐射可能存在的危险性，也解决了纯理论教学带来的缺点问题，采用现代信息技术与实验教学的深度融合，让学生很容易掌握相关知识以及能力培养。