關(guān)于《安全檢測與監(jiān)控》教學改革的思考

李陽 亢永 呂鵬飛 康健 張曉燕

摘要：針對當前《安全檢測與監(jiān)控》課程缺乏授課經(jīng)驗、理論教學手段較為單一、實驗教學條件有限等問題，從教材內(nèi)容、教學方法、考核方式等方面開展改革，滿足復(fù)合型、創(chuàng)新型安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)要求。

關(guān)鍵詞：安全檢測與監(jiān)控；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）01-0127-02

《安全檢測與監(jiān)控》是一門新興學科，當前還沒有相關(guān)教學改革成果值得借鑒。由于《安全檢測與監(jiān)控》課程具有針對性強、專業(yè)要求高的特點，傳感器、電工與電子技術(shù)、控制系統(tǒng)等學科的教學成果[1]，也無法直接應(yīng)用于《安全檢測與監(jiān)控》的教學中。如何針對本課程特點進行有效的課程改革，以滿足復(fù)合型、創(chuàng)新型安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)及安全工程專業(yè)認證的要求是當前應(yīng)思考的問題。

一、當前課程教學存在的問題

中國礦業(yè)大學安全工程學院邵昊等人[2]圍繞煤礦行業(yè)特色，依據(jù)煤礦安全監(jiān)控監(jiān)測的實際需求，對教學內(nèi)容進行改革，新編了《安全監(jiān)測監(jiān)控》教材[3]；該學院王凱等人[4]自主研發(fā)了基于PLC的綜合教學實驗系統(tǒng)，著重培養(yǎng)學生的認知實踐能力。我?！栋踩珯z測與監(jiān)控》課程與中國礦業(yè)大學《安全監(jiān)測監(jiān)控》側(cè)重點不同，以化工安全為專業(yè)特色，礦業(yè)大學關(guān)注利用PLC完成監(jiān)測系統(tǒng)信息處理與控制，我校則關(guān)注化工企業(yè)安全生產(chǎn)過程中各類參數(shù)的檢測方法，并要求學生具備一定檢測系統(tǒng)設(shè)計能力。課程學習內(nèi)容主要包括過程參數(shù)檢測與監(jiān)控、氣體檢測與監(jiān)控、工業(yè)噪聲檢測、無損檢測技術(shù)、火災(zāi)信息檢測與監(jiān)控、防雷防靜電及物質(zhì)放射性檢測與監(jiān)控。《安全檢測與監(jiān)控》前期投入了一定人員與經(jīng)費，配備了教學所需的溫度、壓力、氣體、噪聲、防靜電等檢測與監(jiān)控設(shè)備。

二、課程教學改革思路

我校立足于培養(yǎng)高級應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才，要使課程實現(xiàn)既注重基礎(chǔ)又突出實用的目的，令學生真正掌握安全檢測與監(jiān)控的方法，能夠運用儀器設(shè)備正確有效的收集安全狀況信息，掌握現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)，具備一定安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計能力，就要將課堂理論教學與實驗室的實踐教學緊密結(jié)合。采用項目驅(qū)動式方法，按照分階段、遞進式的教學改革思路，構(gòu)建“階梯式”安全檢測與監(jiān)控項目，突出學生的動手能力，充分借助信息類課程基礎(chǔ)，創(chuàng)新安全檢測與監(jiān)控教學與實踐方案。其體系結(jié)構(gòu)分為三層，分別為基礎(chǔ)層、應(yīng)用層和創(chuàng)新層。

基礎(chǔ)層是將溫度、壓力、流量流速、氣體、靜電以及工業(yè)噪聲檢測與監(jiān)控課程的理論教學與實驗教學融合，通過理論和實驗環(huán)節(jié)使學生能夠按照化工企業(yè)安全生產(chǎn)需求，合理選擇儀器設(shè)備，獨立完成關(guān)鍵參數(shù)的檢測（如借助氣相色譜儀完成混合氣體檢測與分析等），熟悉化工企業(yè)安全生產(chǎn)參數(shù)要求與檢測步驟。

應(yīng)用層結(jié)合電工電子技術(shù)中數(shù)字電路、模擬電路、A/D轉(zhuǎn)換等相關(guān)基礎(chǔ)知識，實現(xiàn)電子類課程與本課程的銜接，完成火災(zāi)信息檢測或監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，通過多學科知識融合，使學生加深對本課程教學內(nèi)容的掌握與理解。

創(chuàng)新層則加強學生檢測方法、過程參數(shù)狀態(tài)判斷、檢測儀器選擇、檢測或監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計等綜合能力，選撥優(yōu)秀作品參與安全學科大學生創(chuàng)新實踐項目或者科技競賽（如安全科學與工程大學生實踐與創(chuàng)新作品大賽、URT項目等），將前兩個階段的子項目進行綜合和創(chuàng)新，完成基于信息電子技術(shù)的小型檢測或監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計。通過三層階梯式的訓(xùn)練，使學生能夠根據(jù)不同化工企業(yè)安全生產(chǎn)工藝要求，選擇合適的檢測設(shè)備或傳感器，并進行檢測或監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試，項目由簡單到復(fù)雜，由單一到綜合，學生經(jīng)過這三個階段項目的實施，綜合創(chuàng)新能力、科技開發(fā)能力應(yīng)該有較大程度的提升。

三、課程教學改革措施

（一）優(yōu)化教材內(nèi)容

我院安全工程專業(yè)選用教育部高等學校安全工程學科教學指導(dǎo)委員會組織編寫的《安全檢測與監(jiān)控》作為課程的教材，該教材主要內(nèi)容包括緒論、過程參數(shù)檢測與監(jiān)控、氣體檢測與監(jiān)控、作業(yè)場所空氣中粉塵的檢測、工業(yè)噪聲檢測、無損檢測技術(shù)、火災(zāi)信息檢測與監(jiān)控、防雷防靜電及物質(zhì)放射性檢測與監(jiān)控等。為了避免《安全檢測與監(jiān)控》課程內(nèi)容與《燃燒爆炸安全理論》《職業(yè)危害與防護》的內(nèi)容過多重復(fù)，擬科學設(shè)計課程的教學內(nèi)容，結(jié)合遞進式教學改革要求，打破現(xiàn)有教材章節(jié)設(shè)置，調(diào)整教學內(nèi)容順序，使得學生能抓住課程的重點內(nèi)容，形成安全檢測與監(jiān)控的整體概念，能夠運用儀器設(shè)備正確有效的收集安全狀況信息，掌握現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)，具備一定安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計能力。

（二）改進教學方法

目前采用的教學方法主要是講授法，但是《安全檢測與監(jiān)控》知識較為繁雜、枯燥，如果一味采用講授法，學生就會慢慢失去聽課興趣，學習主動積極性會降低。鑒于《安全檢測與監(jiān)控》課程對安全工程專業(yè)學生綜合能力提升的重要性，擬開展以下教學方法改革。

1.基礎(chǔ)層：不再采用全部教師講授的方式，主要將課堂教學移到實驗室，教師講授一部分，學生實驗一部分，邊學邊做，淡化實驗個數(shù)概念。通過實踐來強化不同安全生產(chǎn)重要參數(shù)的安全檢測與監(jiān)控方法和步驟，掌握檢測儀器設(shè)備的使用。實驗內(nèi)容就是項目中的一個個的知識點。

2.應(yīng)用層：當學生能夠按照化工企業(yè)安全生產(chǎn)需求，合理選擇儀器設(shè)備，獨立完成關(guān)鍵參數(shù)的檢測，熟悉化工企業(yè)安全生產(chǎn)參數(shù)要求與檢測步驟之后，在此基礎(chǔ)上，將電工電子技術(shù)中涉及的關(guān)鍵知識與本課程相結(jié)合，依據(jù)火災(zāi)信息檢測與監(jiān)控報警系統(tǒng)要求，讓學生完成一個項目的綜合設(shè)計，即從檢測參數(shù)確定、檢測儀器（傳感器）選擇到檢測或監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計（包括信號放大、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、顯示等）。啟發(fā)學生多向思維和設(shè)計思路，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，激發(fā)學生的創(chuàng)造靈感和創(chuàng)新欲望。

3.創(chuàng)新層：通過基礎(chǔ)層與應(yīng)用層項目設(shè)計的全過程訓(xùn)練，學生已掌握安全生產(chǎn)過程中各類參數(shù)的檢測方法，并具備一定檢測系統(tǒng)設(shè)計能力。在這一階段，要求學生進行綜合性的項目設(shè)計。選撥優(yōu)秀作品，參加學校舉辦的大學生創(chuàng)新比賽、URT項目，也可參加全國安全工程學科大學生實踐與創(chuàng)新作品大賽。通過大賽來檢驗學習效果，檢驗實踐創(chuàng)新能力。在創(chuàng)新層的項目法實施過程中，做到“以學生為主”，從文獻查閱、方案制定、可行性分析、設(shè)計、仿真、調(diào)試、總結(jié)等方面組織學生獨立開展工作，充分發(fā)揮學生的主動性和積極性。

（三）改革考核方式

考核是整個課程教學過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，除了考核學生是否掌握課程基本知識外，還應(yīng)考核學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力。目前《安全檢測與監(jiān)控》采用平時成績50%，考試成績50%的方式進行考核。其中平時成績中考勤20%、實驗10%、課后作業(yè)20%。作業(yè)環(huán)節(jié)易存在互相抄襲的現(xiàn)象，實驗所占比例偏小，且實驗環(huán)節(jié)以小組形式開展，難免有學生不夠投入。針對上述問題，擬進行改革，增加過程考核比例。將考試成績在總成績中所占比例由原來的50%降低至30%。實驗結(jié)果評價包括學生自評、組內(nèi)互評、組間互評、教師評價四部分，通過多方參與，使學生過程考核成績趨于合理。其中學生自評占20%，組間互評占20%，組內(nèi)互評占30%，教師評價占30%。

四、結(jié)語

在深度分析學生學習特點和企業(yè)需求的基礎(chǔ)上，按照復(fù)合型、創(chuàng)新型安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)及安全工程專業(yè)認證的要求，根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案，借鑒信息化和項目教學設(shè)計方法，探索基于CDIO理念的《安全檢測與監(jiān)控》教學改革研究，不僅有助于學生掌握安全檢測與監(jiān)控的方法，能夠運用儀器設(shè)備正確有效地收集安全狀況信息，掌握現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)，還能具備一定安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計能力，提高學生實際操作能力，發(fā)揮學生創(chuàng)造性，有利于培養(yǎng)具備從事安全工程設(shè)計、研究、評價、檢測、監(jiān)察和管理等方面基本能力和素質(zhì)的應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才。

參考文獻：

[1]吳建平，甘媛，祝忠明，等.“傳感器”精品課程的實踐教學方法研究[J]，成都理工大學學報：社會科學版，2013，21（4）：105-108.

[2]邵昊，蔣曙光，吳征艷，王凱.“安全監(jiān)控監(jiān)測”案例教學改革與實踐[J].煤炭高等教育，2014，32（6）：116-118.

[3]蔣曙光，吳征艷，邵昊.安全監(jiān)測監(jiān)控[M].中國礦業(yè)大學出版社，2013.

[4]王凱，蔣曙光，吳征艷，裴曉東.煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控課程教學改革及效果分析[J].當代教育理論與實踐，2015，2（7），42-44.