安全工程專業(yè)“可靠性工程”課程教學方法研究*

王若菌 王 志 佀慶民

沈陽航空航天大學安全工程學院

產(chǎn)品的可靠性與人身安全，經(jīng)濟效益密切相關?？煽啃怨こ汤碚撟鳛楸Ｕ袭a(chǎn)品可靠性和安全性的有效途徑，廣泛應用于安全、石油、化工、機械、信息等相關領域。我國可靠性工程發(fā)展很快，但目前與發(fā)達國家相比，仍有很多工作要做。沈陽航空航天大學安全工程專業(yè)開設可靠性工程、失效分析、系統(tǒng)安全等課程已十余年，該專業(yè)學生畢業(yè)后可從事產(chǎn)品安全設計、檢測和安全管理等相關工作?？煽啃怨こ陶n程的設置是實現(xiàn)培養(yǎng)目標的重要手段，能夠使學生樹立牢固的可靠性、安全性理念，掌握產(chǎn)品安全設計與分析的相關技術?！犊煽啃怨こ獭肥且婚T理論和實際結合非常緊密的基礎課程，其學科內容豐富、學科交叉性、理論性和實踐性都非常強，因此，對《可靠性工程》課程進行教學方法的研究與探討具有重要意義，使其更好的服務于工程實踐。就教學而言，目前存在實踐教學缺乏，教學方法單一等諸多不足，本文對“可靠性工程”課程的教學內容、教學方法等問題進行深入研究，提出改進課程教學方法與內容體系的措施，以促進安全工程專業(yè)的學科建設，達到提高教學質量的目的。

1 教學現(xiàn)狀分析

1.1 課程特點

自上世紀60年代以來，我國很多工科院校和科研院所陸續(xù)設立可靠性相關的研究方向，他們研究的重點各異，有的偏重于電子、元器件及軟件、航空元器件、機械設備可靠性原理，有的則偏重于系統(tǒng)可靠性設計與分析。隨著系統(tǒng)可靠性理論研究的飛速發(fā)展，形成了包括可靠性工程、可靠性數(shù)學和可靠性物理等涉及面非常廣的交叉學科?？煽啃匝芯恳褟莫M義的概念擴展到包括性能、經(jīng)濟性、安全性、可靠性、維修性、保障性等在內的廣義質量觀念[2]。在沈陽航空航天大學安全工程專業(yè)開設《可靠性工程》這門專業(yè)基礎課，學科內容豐富、交叉性強，理論和實際結合非常緊密，需要采用靈活多樣的教學方法與手段，以達到最佳的授課效果。

1.2 存在不足

（1）可靠性和安全性概念混淆。

大量的研究資料將“可靠性”和“安全性”混淆，理解兩個概念時也不嚴格界定，認為這二者的研究范疇和內容是相似或相同，誤以為產(chǎn)品可靠性高，安全性必然高?？煽啃院桶踩宰鳛楫a(chǎn)品質量特性的衡量指標，二者之間有著密切聯(lián)系，由于可靠性學科的快速發(fā)展，顯然，量化可靠性指標比安全性指標容易。從研究對象來說，可靠性工程主要研究與故障相關的事件及其組合，安全性研究與事故相關的事件及其組合。因此，只有當故障能夠直接或者間接導致事故時，可靠性和安全性研究內容基本重合。

（2）多學科交叉問題。

可靠性工程交叉性強、涵蓋學科廣，應用廣泛，它的適用性和它本身所需要的基礎知識成正比。要想學好《可靠性工程》這門課程，必須修數(shù)理統(tǒng)計、電工電子、機械制造等相關學科領域的基礎知識，廣泛的知識面是學好這門課程的基礎。《可靠性工程》這門課程是安全工程專業(yè)、安全防范方向學生的專業(yè)基礎課。這種多學科交叉的課程在進行理論授課時，由于涉及很多其他相關課程的知識，不少學生掌握相關理論知識不扎實，在此基礎上，理解新的工程知識更加困難，進行具體實例的學習時，存在相關專業(yè)知識儲備不足的問題。編寫專門適應安全工程專業(yè)學生學習可靠性這門課程需求的教材，難度和繁簡適中，能夠使學生學習本課程更加明晰，達到事半功倍的目的。

眾所周知，可靠性的很多分方法來源于系統(tǒng)工程，本專業(yè)開設的安全系統(tǒng)工程課程中涉及了很多可靠性的技術和方法，如故障樹、故障模式影響因素分析等，在教學大綱中避免重復，本專業(yè)可靠性工程課內不再贅述這部分內容，但這些方法在可靠性領域又是非常重要的，學生可能因為課內不講，而在認識上產(chǎn)生誤區(qū)，對相關內容重視和掌握不夠。

（3）教學方法單一。

目前，采用的是多媒體與板書結合教學，教師為主導，課堂以教授為主，作業(yè)以紙質形式提交，需要教師花費大量的時間進行批改。尚未建立網(wǎng)絡學習平臺以實現(xiàn)課程教學軟件、課件等資料的資源共享，遠程練習及考核功能。學生沒有建立網(wǎng)絡答疑和討論的習慣，學習效率有待提高。

（4）實踐環(huán)節(jié)的缺乏。

可靠性工程作為一個專業(yè)方向，涉及工程內容非常豐富，與工程實際的結合非常緊密，當前課堂授課學時為32個學時，尚未開設試驗課和課程設計，學生缺少鍛煉實踐能力的平臺。

2 教學模式的改進

充分發(fā)揮實踐教學和工程經(jīng)驗豐富的教師作為教學的主導，積極調動學生學習的主體作用，整合各類教學資源，將課程教學的具體目標與培養(yǎng)高素質人才的最終目標融為一體，創(chuàng)建更佳綜合效果的教學模式和方法[3,6]。針對可靠性工程這一學科的實際特點以及該課程開設以來目前存在的一些實際問題，筆者針對課程教學模式提出如下改進措施。

2.1 采用研究型教學模式解決概念混淆問題

針對可靠性與安全性在概念上的分歧，采用研究型教學模式，將學生分組，查閱相關文獻資料后，老師主持以辯論的形式進行研討，這樣能夠調動學生的學習主動性和調研能力，充分發(fā)揮科研思維能力[4]。針對可靠性設計、分析部分知識點布置課外大作業(yè)，使學生通過實際調研，進行可靠性理論的應用，加深其對方法的理解，側重學生實際分析能力的鍛煉和培養(yǎng)。

2.2 編寫適應本專業(yè)的教材

可靠性工程是建立在數(shù)理統(tǒng)計分析、失效物理與材料分析、系統(tǒng)建模與辨識等理論與工程技術的交叉學科，這些特點決定了它的授課難度，這對于學生和老師來說既是機遇又是挑戰(zhàn)。授課教師應在授課過程中多采用溫故知新的教學模式，使學生將新舊知識整合成新的知識體系，加深對某些概念的理解。筆者已經(jīng)參與編寫了一本適合于安全工程專業(yè)的專門教材，該書已由國防工業(yè)出版社出版，較好的解決了學科交叉以及授課難度的問題。安全工程專業(yè)開設這門基礎課應充分融合相關學科的成果，汲取精華為專業(yè)建設服務，提高本專業(yè)學生的專業(yè)技能。

2.3 利用信息網(wǎng)絡實現(xiàn)教學手段多樣化

充分利用計算機網(wǎng)絡搭建答疑、討論和考核平臺，突出對學生工程應用能力的培養(yǎng)，鍛煉學生分析問題、解決問題的能力。建立課后練習，代替紙質課后作業(yè)。同時，實現(xiàn)計算機進行自助學習、練習和考核功能，節(jié)約資源的同時，能夠激發(fā)學生學習的自覺性。將授課相關軟件、課件及相關標準等資料上傳至平臺，方便隨時更新和網(wǎng)上下載。進行資源共享，有助于學生思維方式的激發(fā)和學習效率的提高。

2.4 多渠道增加實踐環(huán)節(jié)

開設一定學時的可靠性試驗課和課程設計，提供實踐平臺，在現(xiàn)有的條件下，調動學生學習積極主動性。增加大學生創(chuàng)新活動項目數(shù)量和覆蓋面，積極推廣創(chuàng)新教育，調動學生學習的積極主動性，將實踐與課堂有機結合[5]。充分利用學生在實習實訓基地的經(jīng)驗，課堂上多引入學生在企業(yè)中接觸過的實際研究對象，使理論更好的與實際結合。制作豐富多樣的課件，通過視頻播放實踐教學對象，使學生進一步全方位熟悉相關研究對象，生動形象的將知識點展現(xiàn)在學生面前，將實踐與課堂內容有機地進行結合，提高學生學習興趣，及分析、解決問題的實際能力。

3 結束語

完成課程教學模式的改革與優(yōu)化后，能夠豐富和完善原有課堂授課教學內容和體系，使講授內容更加貼合學生繼續(xù)深造與就業(yè)，完成安全工程專業(yè)培養(yǎng)目標。改革可靠性工程課程教學模式，使教學手段實現(xiàn)多樣化，將增強學生分析問題、解決問題等工程實際能力，對于提高教學質量具有重要意義?？煽啃怨こ陶n程教學模式優(yōu)化后，學生掌握知識的同時，能夠使專業(yè)理論知識更好的轉化成專業(yè)能力。本文通過解決授課過程發(fā)現(xiàn)的實際問題，探討了如何使可靠性工程這門專業(yè)基礎課在安全工程專業(yè)中發(fā)揮更大的作用，使學生的創(chuàng)造力、主動性和積極性得到更好的發(fā)揮。

[1]金偉婭.可靠性工程[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005

[2]張建平,徐達成,王琛,等.機械可靠性工程課程教學模式的設計與創(chuàng)新[J].新課程研究,2014,（4）:42-44

[3]錢宏達.談研究性學習教學模式的構建[J].教育發(fā)展研究,2001,（9）:48-49

[4]王平祥,陳曉琳.開展研究性教學的探索與實踐[J].中國大學教學，2008,（4）:67-68

[5]魏小英.基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導向的專業(yè)教學模式改革[J].教育與職業(yè),2015,（2）:115-116

[6]Sunil S B,Om P Y,Ajay R.Evolution of Reliability Engineering Discipline over the Last Six Decades:A Comprehensive Review[J].International Journal of Reliability and Safety,2006,1(4)