加強化工安全教育 培養(yǎng)學生安全環(huán)保意識

楊志賓， 葛 奔

(中國礦業(yè)大學(北京) a.化學與環(huán)境工程學院； b.機電與信息工程學院，北京 100083)

0 引 言

作為我國經濟體系支柱產業(yè)，化學工業(yè)21世紀以來發(fā)展迅猛，各類化工及相關加工制造企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)。但化工生產普遍具有易燃易爆、高溫高壓、有毒有害、易腐蝕等特點，同時原材料及廢棄物容易造成環(huán)境污染問題，潛在的不安全因素眾多，這些決定了化工生產實施過程的高危性。另外，近年來的高校實驗室安全事故也多數(shù)發(fā)生在化工專業(yè)實驗室。因此，化工安全問題越來越受到政府和公眾的重視，化工安全生產及安全教育成為企業(yè)及高校的生命線[1]。

化工企業(yè)的安全生產管理要求工作人員不僅需要具備過硬的專業(yè)素質，還需要擁有較強的實際操作能力和安全環(huán)保意識[2]。國際化工專家們分析數(shù)據發(fā)現(xiàn)，引起化工事故發(fā)生的一個重要因素就是高等教育對化工安全專業(yè)人才培養(yǎng)的缺乏。對化學工程師進行專業(yè)的化工安全教育或培訓，對于保證化工安全生產非常重要。高校對化學化工專業(yè)學生的安全教育及培訓同樣異常重要。

美國的化工安全教育起步于20世紀80年代。1985年，美國化學工程師協(xié)會化工過程安全中心啟動了安全與化學工程教育項目，且一直持續(xù)到今天，已經逐步建立較為系統(tǒng)的化工安全教育體系[3]。近年來，化工安全也成為了我國高校化工專業(yè)教學的重要專業(yè)課程內容之一。各大高校相繼創(chuàng)設《化工安全》《化工安全與環(huán)保》《化工安全技術》等課程。本文通過分析化工安全教育現(xiàn)狀，提出化工安全專業(yè)教育對策，通過課程改革與實踐，提高學生化工安全和環(huán)境保護意識，為我國安全生產和環(huán)境安全保駕護航。

1 化工安全教育現(xiàn)狀

化工專業(yè)教育工作者在確定化工安全工程專業(yè)培養(yǎng)目標時，不僅要考慮到安全科學的復雜性和多樣性，同時必須緊密結合化工行業(yè)的實際情況[4-5]。2013年9月教育部高校化工類專業(yè)教學指導委員會成立了化工類專業(yè)本科教學質量國家標準研制小組，其中要求學習化工安全與環(huán)境保護的共性知識和技術，化工生產事故的預測、預防和緊急處理預案等內容[6]，因此需要提高學生實踐能力，培養(yǎng)學生安全環(huán)保意識。

隨著新技術的逐步推廣，新的化工裝置更加趨于大型化，新的化學工藝也更加復雜。這意味著伴隨化學工業(yè)的發(fā)展，新的安全風險會不斷涌現(xiàn)。因此，對化學工業(yè)活動的安全防范也需要不斷提出新要求。如何實施化工安全課程教學實踐教育及如何培養(yǎng)大學生安全環(huán)保素質以適應新技術的發(fā)展，是化工專業(yè)教育工作者需要深入研究思考的問題。

學校教學大綱中明確規(guī)定《化工安全與環(huán)保》是高等工科院?；ぁ踩悓I(yè)的大類基礎必修課，是學生學完基礎課和專業(yè)基礎課后進入工作現(xiàn)場前必須學習的一門課程。但之前化工安全課程教學多采用傳統(tǒng)的理論知識灌輸方式，學生被動地接受，學習興趣不高，無法做到理論與實踐的有機結合，學習效果不佳。根據多年的安全教育教學實踐發(fā)現(xiàn)，化工專業(yè)教育工作者需要切實提高個人專業(yè)素養(yǎng)，不斷跟進化工形勢發(fā)展，才能保質保量完成安全教育工作。另外，課程教學結合化工事故案例分析有助于提高學生的學習興趣，通過對學生自主分析、解決實際問題能力的培養(yǎng)，進而促使其掌握化工安全的基本技術知識，達到化工安全工程專業(yè)培養(yǎng)目標。本文將結合自身教學實踐探討化工安全專業(yè)教育實施的具體對策。

2 化工安全專業(yè)教育對策

2.1 提高化工類高校教師自身專業(yè)素質

化工行業(yè)是一項危險系數(shù)較高的特殊行業(yè)，對從業(yè)人員的素質要求較高，而化工新技術的發(fā)展又對化工安全提出新的要求。因此高校教師在從事化工安全教學時應首先從自身做起，不斷提高自身的專業(yè)素質和教學水平，做到與時俱進[7-8]。教師尤其工科教師只有具備實施工程教育的素質與工程實踐的能力，才能從工程實施的角度去開展課堂及實驗教學，才能培養(yǎng)學生的工程意識，增強學生的工程實踐能力，提升學生的安全意識，進而為企業(yè)培養(yǎng)出更多合格的未來的工程師[9-10]。

在工程實踐中，化工安全貫穿于化工企業(yè)規(guī)劃、設計、建廠、試車、投產的全過程。工廠的選址和布局、設備配置和結構材料的變化都會對化工安全產生重大影響。這就要求化工專業(yè)教師對整個化學工程與工藝體系具有全面認識，需要與化工企業(yè)有密切的交流與合作，熟悉化工設備，清楚安全生產細則，熟悉三廢治理等。同時教師應熟悉化學工業(yè)發(fā)展史并能把握其未來發(fā)展方向，以便使學生在化工安全的學習過程中開拓思路、融會貫通。因此，教師需要多與化工企業(yè)交流，多參與現(xiàn)場技術咨詢，以鍛煉出較高的實踐能力。教師在教學過程中積極尋找與企業(yè)科研合作的機會，目前與國家能源集團、華能集團、晉煤集團等均建立了較好的合作關系，在提高自身實踐能力的同時，也為學生提供了很多實習機會，促進了大學生自身能力的發(fā)展。

2.2 視頻案例分析教學模式

無論何種教學活動，欲達到良好的教學效果，光憑教師提高自身專業(yè)能力還遠不夠，還需要教師采用合適、先進的教學方法。運用現(xiàn)代教學方法必須堅持以啟發(fā)式為指導思想[11]。案例分析/研討式教學模式是一種新型教學模式，有利于啟發(fā)并培養(yǎng)學生的實際應用能力[12]。在案例分析教學中，要以學生為主體，教師的角色更像是一個導演或主持人。案例的引入有兩種方式：① 先拋出案例，設置情景，提出問題，通過對問題的分析和討論，學生根據自己的理解情況解決問題，再從案例的解決方法對比查找不足；② 直接給出案例的全過程，然后討論并總結得到需要的規(guī)律和知識點及經驗教訓?；ぐ踩婕暗胶芏嘟浀涞陌咐Y源，更加適合采用案例分析/研討式教學模式。

在歷史上發(fā)生的安全事故與環(huán)境污染問題中，影響尤為深遠的當屬洛杉磯光化學煙霧及日本米糠油事件等八大公害事件。21世紀以來，我國同樣發(fā)生過多起重大安全污染事故，如2010年7月3日福建紫金礦業(yè)污染事故，2013年11月22日青島輸油管道爆炸事件，2014年8月2日昆山工廠粉塵爆炸事故，2015年8月12日天津港爆炸事故，2016年2月5日貴州省貴安區(qū)煙花爆竹事故，2016年8月11日宜昌市重大高壓蒸汽管道爆炸事故等。每次事故發(fā)生造成的人員傷亡和環(huán)境污染都非常巨大[13]，事故發(fā)生的原因需要我們深入分析，以便從中吸取經驗教訓，從而教會學生將來面對同樣的危機時如何避免事故再次發(fā)生。

在教學過程中，特別采用了視頻案例播放的形式向學生介紹分析這些安全事故。尤其針對化工安全中的重點內容，比如燃燒和爆炸、工業(yè)腐蝕、壓力容器等精心挑選了一些典型案例。另一方面，教學中同時要求學生通過自主調研，制作視頻或PPT等形式進行事故分析，交流討論。比如，讓學生分析8·2昆山工廠粉塵爆炸事故。學生通過調查后發(fā)現(xiàn)，昆山爆炸是一起重大責任事故，發(fā)生的主要原因包括：① 企業(yè)廠房沒有按二類危險品場所進行設計和建設，違規(guī)雙層設計建設生產車間，且建筑間距不夠。② 生產工藝路線過緊過密，2 000 m2的車間內布置了29條生產線。③ 除塵設備沒有按規(guī)定為每個崗位設計獨立的吸塵裝置，除塵能力不足。④ 車間內所有電器設備沒有按防爆要求配置。⑤ 安全生產制度和措施不完善、不落實，沒有按規(guī)定每班按時清理管道積塵，造成粉塵聚集超標；⑥ 沒有對工人進行安全培訓，沒有按規(guī)定配備阻燃、防靜電勞保用品；違反勞動法規(guī)，超時組織作業(yè)。

這種案例加討論的教學模式有效吸引了學生的課堂注意力，能使學生積極主動地投入到化工安全的課程學習中，加深了學生對安全知識點的掌握。通過教師視頻案例等講解分析，學生一方面深刻意識到安全的重要性，另一方面提高了對事故發(fā)生原因的認識，再與所學課程中燃燒和爆炸等理論知識相結合，進而提高了工程實踐能力。

2.3 應用先進的化工安全仿真技術

案例分析教學雖然可以讓學生較為直觀地掌握很多經驗教訓，但是并不能讓學生體會事故身臨其境的感受。眾所周知，切身經歷安全事故的人才會對安全隱患產生足夠的警戒心。當然，現(xiàn)實中不允許創(chuàng)造一場真實的安全事故來達到這樣的教學效果，但是可以采用高科技仿真技術模擬事故環(huán)境的手段?；ぐ踩抡胬锰摂M現(xiàn)實技術，通過計算機再現(xiàn)真實生產與事故發(fā)生的關系，學生可在近似真實的操作環(huán)境中訓練技能，實現(xiàn)理論知識與生產實際的緊密結合。采用事故仿真不會造成實際性的財產損失，操作期間能避免損壞設備，造成爆炸，導致人員傷亡等問題。通過模擬練習，學生能夠清楚認識到事故發(fā)生的原因，掌握一些常見事故的處理方法，養(yǎng)成良好的安全防范習慣，減少錯誤指揮和錯誤操作。

隨著計算機技術的發(fā)展，化工安全仿真技術一直在更新?lián)Q代。作為從事化工安全教育的教師需要充分利用這些先進的計算機技術。將Aspen Plus模擬軟件成功引入到化工安全實驗教學中。Aspen Plus是一款功能強大的標準大型通用流程模擬軟件，用戶遍及世界各大化工企業(yè)及研究中心[14]。教學中通過仿真工藝流程系統(tǒng)的操作，學生安全高效地實現(xiàn)了開車、運行、停車(含緊急停車)等演練。

此外，世界多國正在逐步建立化工安全數(shù)據庫。國外先進的監(jiān)管及應急系統(tǒng)數(shù)據庫一般會有關于化工企業(yè)的地址、生產規(guī)模等詳細的基本信息，根據這些信息可以對劃分危險等級[15]。當有化工事故發(fā)生時，相關人員能夠根據數(shù)據庫資料，制定有針對性的救援方案，可極大地減少救援時間，提升救援效率。課堂教學中結合仿真技術的同時，充分利用這些數(shù)據庫資料，讓學生多維度辨識危險，達到最優(yōu)安全教育效果。

2.4 全方位的評價與考核方式

評價與考核是教學效果的評估手段，但同時也反作用于教學效果本身[16]。對于化工安全教育，采用合適的考核與評價方式同樣重要。在課程教學過程中采用了多樣化的評價方式，以平時成績考察為主，考核方式一般是組織學生進行案例分析，或就某一話題組織辯論，充分調動學生自主學習的積極性，實踐中收到了較好的教學效果。此外，對于一些特別需要掌握的知識點及概念采用筆試的形式考核。筆試設計了多種主觀題，以考試的形式促進學生對安全問題的深度思考，全面考察學生的主動解決問題的能力。

3 實施成效

通過近6年實踐性教學工作的開展，學?；ぐ踩c環(huán)保課程教學取得了顯著成效。

(1) 通過采用視頻案例分析教學方式，充分調動了學生的學習興趣和主觀能動性，帶動更多學生參與到課堂的學習中，加深了學生對安全知識點的掌握，期末成績通過率100%。

(2) 通過結合化工安全仿真技術的應用，學生的動手能力以及工程實踐能力得到了切實提高，尤其提高了學生安全環(huán)保意識，在北京低碳清潔能源研究院等企業(yè)畢業(yè)實習時得到了好評。

(3) 通過采用全方位的評價與考核方式，鼓勵并引導更多的學生重視實踐能力培養(yǎng)，學生分析、解決實際問題的能力得到了大幅提高，學生畢業(yè)后得到了社會的認可。

4 結 語

當前化工事故頻頻發(fā)生，引發(fā)了社會的高度關注。尤其高校，為了規(guī)避風險不惜以犧牲教學科研效率為代價。提高高校人才培養(yǎng)與社會需求的契合度，是高等教育改革的發(fā)展方向。實踐證明，通過改進教學方法，利用現(xiàn)代化技術手段，引導學生自主學習，學生分析、解決實際問題的能力得到了大幅提高，學生安全防范意識得到加強，就業(yè)后得到了社會的認可。當然，化工安全教育還有很多問題值得思考，只有不斷深入研究與應用，才能培養(yǎng)出社會真正需要的高素質專業(yè)人才，為我國化工安全生產與環(huán)境保護保駕護航。