應(yīng)用型本科院?！短胤N設(shè)備安全》課程教學(xué)探索與實(shí)踐

李 席，朱林林，李 良，秦英月，李宗群，王傳虎

(1.安徽省硅基新材料工程實(shí)驗(yàn)室，蚌埠學(xué)院，安徽 蚌埠 233030；2.蚌埠學(xué)院虛擬仿真中心， 安徽 蚌埠 233030)

特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容器(含氣瓶，下同)、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂(lè)設(shè)施和場(chǎng)(廠)內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛[1]。特種設(shè)備與人們?nèi)粘Ｉ罴肮I(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，但因其危險(xiǎn)性，國(guó)內(nèi)外與之相關(guān)的事故屢有發(fā)生，給經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)文明帶來(lái)了較大影響，特種設(shè)備安全問(wèn)題日益受到重視[2-4]。

《特種設(shè)備安全》是安全工程專業(yè)的一門(mén)重要課程，通過(guò)學(xué)習(xí)該課程，學(xué)生可以了解和掌握特種設(shè)備的安全管理、安全技術(shù)和常見(jiàn)事故原因及控制措施等相關(guān)知識(shí)，有助于提高特種設(shè)備的安全管理水平和技術(shù)水平，對(duì)保障企業(yè)安全生產(chǎn)具有重要意義。該課程內(nèi)容多，涵蓋范圍廣，繁雜瑣碎，實(shí)踐性強(qiáng)，教學(xué)枯燥乏味，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低。為此，結(jié)合《特種設(shè)備安全》課程教學(xué)特點(diǎn)，如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效果成為教學(xué)工作者亟需解決的問(wèn)題。從豐富教學(xué)模式、虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)及完善考核評(píng)價(jià)等方面對(duì)《特種設(shè)備安全》課程教學(xué)進(jìn)行探索與實(shí)踐。

1 應(yīng)用型本科院?！短胤N設(shè)備安全》課程教學(xué)基本現(xiàn)狀

1.1 教學(xué)模式局限

特種設(shè)備安全課程主要內(nèi)容包括各種特種設(shè)備(鍋爐、壓力容器、壓力管道、起重機(jī)械、電梯、大型游樂(lè)設(shè)施和場(chǎng)(廠)內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車)的基礎(chǔ)知識(shí)、安全管理、安全裝置、安全技術(shù)、檢測(cè)檢驗(yàn)、常見(jiàn)事故原因及控制措施以及典型案例分析等[5]，內(nèi)容廣泛，識(shí)記性知識(shí)點(diǎn)多。

目前，大多數(shù)的《特種設(shè)備安全》授課老師使用多媒體教學(xué)，灌輸式教學(xué)普遍，教學(xué)方式多依賴于教材內(nèi)容和案例分析，教學(xué)內(nèi)容及模式較為單調(diào)[6]，學(xué)生也漸漸習(xí)慣這種教學(xué)方法。受制于課時(shí)，教師上課的速度也較快，學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容消化要花費(fèi)大量時(shí)間。教學(xué)中大部分時(shí)間是以教師為中心，教師與學(xué)生的“中心角色”錯(cuò)位，學(xué)生對(duì)課程認(rèn)可度不高，學(xué)習(xí)積極性難以充分調(diào)動(dòng)，綜合能力的培養(yǎng)受到限制[7]。

1.2 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱

《特種設(shè)備安全》課程實(shí)踐性強(qiáng)，需緊密聯(lián)系實(shí)際。然而，我校是一所典型地方應(yīng)用型本科院校，較國(guó)內(nèi)外知名大學(xué)而言，學(xué)校教育環(huán)境、人才培養(yǎng)模式、實(shí)踐條件保障等方面差距較大[8]，尚不具備配備典型特種設(shè)備模擬器、安全附件和教學(xué)場(chǎng)地等能力，實(shí)踐基地建設(shè)滯后，不能通過(guò)實(shí)體設(shè)備進(jìn)行演示教學(xué)，學(xué)生難以充分理解一些課程內(nèi)容。相對(duì)薄弱的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使得教學(xué)效率難以提升，制約著學(xué)生知識(shí)面和工程化能力的發(fā)展，難以匹配應(yīng)用型本科培養(yǎng)模式及定位要求[9-10]。

1.3 考核方式單一

傳統(tǒng)的《特種設(shè)備安全》課程成績(jī)組成為平時(shí)成績(jī)占30%，期末考試成績(jī)占70%，平時(shí)成績(jī)依賴于課堂出勤率，不免單調(diào)，學(xué)生應(yīng)付心理較強(qiáng)，臨近期末考試時(shí)，突擊學(xué)習(xí)現(xiàn)象普遍，有些學(xué)生平時(shí)沒(méi)有好好學(xué)，考前突擊就能取得不錯(cuò)成績(jī)。同樣地，教師也擔(dān)心不及格率過(guò)高，甚至違規(guī)給出考試范圍[11]。考試定成績(jī)，忽略平時(shí)過(guò)程性考核的評(píng)價(jià)方式亟需解決。

2 教學(xué)探索與實(shí)踐

2.1 豐富教學(xué)模式

2.1.1 教學(xué)方式豐富，答疑形式多樣

教師課堂講授避免講解所有知識(shí)點(diǎn)，應(yīng)具有較強(qiáng)的綜合性和概括性，可根據(jù)講授內(nèi)容給學(xué)生們布置課后學(xué)習(xí)任務(wù)。教學(xué)中靈活地選擇運(yùn)用啟發(fā)式、提問(wèn)式、聯(lián)想式、案例式等教學(xué)方法以及慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、科研促教學(xué)、專題報(bào)告等教學(xué)方式[12]。積極開(kāi)展線上線下相結(jié)合的討論式案例教學(xué)，可在線上分配一些討論話題，充分利用QQ、微信、郵件、學(xué)習(xí)通等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)在線答疑，以節(jié)省課堂時(shí)間。討論方式包含分組討論、隨機(jī)抽查、主動(dòng)闡述觀點(diǎn)、教師總結(jié)等，鼓勵(lì)學(xué)生利用百度、谷歌、小木蟲(chóng)、MOOC 課程等平臺(tái)，與相關(guān)專業(yè)人士互動(dòng)交流[13-14]。課后，學(xué)生可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，結(jié)合自身情況，自主學(xué)習(xí)教師上傳的特種設(shè)備安全相關(guān)的正能量案例、事故警示片、課件、公開(kāi)課視頻等教學(xué)資料，完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，以加深對(duì)課程內(nèi)容的消化、吸收。通過(guò)線上線下互動(dòng)，提高討論的實(shí)效性，加深學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解和探究。

2.1.2 學(xué)生講課

為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教學(xué)積極性，課程設(shè)置了學(xué)生講解教材知識(shí)點(diǎn)環(huán)節(jié)。提前給學(xué)生分組布置知識(shí)點(diǎn)及要求，當(dāng)學(xué)生講解完畢后，教師及學(xué)生分析討論。通過(guò)讓學(xué)生講解教材知識(shí)點(diǎn)，不僅讓學(xué)生更深入了解課程內(nèi)容，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣和參與意識(shí)，鍛煉其課件制作能力和語(yǔ)言表達(dá)能力等[15]，而且教師也能從中吸取經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐也發(fā)現(xiàn)了一些值得注意的問(wèn)題，比如有的學(xué)生性格偏內(nèi)向不善于表達(dá)、出于應(yīng)付心態(tài)制作的PPT質(zhì)量較差等。

2.1.3 科研促進(jìn)教學(xué)

教學(xué)中適時(shí)引入近年來(lái)特種設(shè)備檢測(cè)檢驗(yàn)、安全管理等新技術(shù)與新方法，比如應(yīng)用無(wú)人機(jī)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能等檢測(cè)特種設(shè)備，以拓展學(xué)生視野，改善教學(xué)效果。我們邀請(qǐng)具有豐富特種設(shè)備安全管理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)管理層、安監(jiān)局專家和安全評(píng)價(jià)公司專家等面向?qū)W生開(kāi)設(shè)專題講座，與學(xué)生交流現(xiàn)場(chǎng)安全管理心得及企業(yè)招聘的學(xué)生應(yīng)具有哪些能力與品質(zhì)。這樣的講座既拓寬了學(xué)生眼界，為學(xué)生努力方向提供參考。

興趣是最好的老師，結(jié)合學(xué)生的興趣和教師的科研項(xiàng)目，讓學(xué)生主動(dòng)參與創(chuàng)新性課題，如“氯氣管道泄露的模擬分析”、“有限空間內(nèi)氬氣泄露后果數(shù)值模擬分析”等，既可以作為學(xué)生的畢業(yè)論文題目，讓學(xué)生有的放矢學(xué)習(xí)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極性和主觀能動(dòng)性，也可以為發(fā)表科研論文，參加挑戰(zhàn)杯等奠定基礎(chǔ)。不僅有利于學(xué)生更好地理解課程相關(guān)內(nèi)容，還有助于學(xué)生綜合能力的提升。

2.2 虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)

2.2.1 實(shí)驗(yàn)室教學(xué)

實(shí)驗(yàn)室教學(xué)有助于直觀認(rèn)識(shí)特種設(shè)備，改善教學(xué)效果。在教學(xué)實(shí)踐中帶領(lǐng)學(xué)生分組參觀實(shí)驗(yàn)室和分析測(cè)試中心，結(jié)合相關(guān)特種設(shè)備進(jìn)行講解，如電梯、液氮罐、氧指數(shù)儀配套的氧氣瓶、熱重分析儀配套的氮?dú)馄亢涂諝馄康?，引?dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)相關(guān)安全隱患(如安全操作規(guī)程、顏色標(biāo)識(shí)、氣瓶固定、存放位置等方面是否符合要求)并給出合理化建議[6]，并以此布置課程作業(yè)(打印附圖)。此外，在學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室過(guò)程中，留意實(shí)驗(yàn)室等建筑物的消防設(shè)施、安全疏散設(shè)施和標(biāo)志，如火災(zāi)探測(cè)器、滅火器、消防栓、消防應(yīng)急燈和應(yīng)急疏散路線標(biāo)識(shí)，并啟發(fā)學(xué)生，一旦遇到實(shí)驗(yàn)室特種設(shè)備相關(guān)火災(zāi)、氣體泄露事故時(shí)，如何處置。

2.2.2 虛擬仿真教學(xué)

除參觀真實(shí)實(shí)驗(yàn)室之外，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，讓學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在虛擬環(huán)境中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，成為國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代教育的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)[16]。特種設(shè)備具有爆炸或機(jī)械傷害危險(xiǎn)，一旦發(fā)生事故，將摧毀設(shè)備和建筑物，造成人員傷亡，使學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中必不可少的實(shí)踐環(huán)節(jié)受到了很大的制約。為此，分配課程若干學(xué)時(shí)于進(jìn)行虛擬仿真教學(xué)顯得很有必要。

目前校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心平臺(tái)可以提供鍋爐滿水、鍋爐缺水、給水管壞、停電事故等8個(gè)鍋爐事故類型DCS控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)鍋爐單元操作的開(kāi)車、正常運(yùn)行、停車、鍋爐參數(shù)調(diào)節(jié)與控制、事故類型、分析及緊急處理等等模塊，可進(jìn)一步理解鍋爐事故中各種異常操作現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因及對(duì)處理方法，增加學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)生應(yīng)對(duì)緊急突發(fā)情況的處理能力，以適應(yīng)工礦企業(yè)的要求。學(xué)生可自主選擇事故類型，由學(xué)生自主按照規(guī)定的緊急處理方案在虛擬仿真裝置上進(jìn)行操作，通過(guò)評(píng)分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用，避免接觸實(shí)際的實(shí)驗(yàn)裝置和化學(xué)試劑，規(guī)避了真實(shí)實(shí)驗(yàn)或操作可能帶來(lái)的各種危險(xiǎn)，還可以打破時(shí)空限制，在保證教學(xué)效果的前提下還可以極大地節(jié)省成本，豐富了教學(xué)手段，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力[17]。

2.2.3 實(shí)踐教學(xué)

學(xué)校依托地方，與蚌埠市華?；び邢薰?，中航三鑫太陽(yáng)能光電玻璃有限公司，安徽鳳陽(yáng)玻璃有限公司等企業(yè)簽訂了實(shí)習(xí)基地協(xié)議，可保障實(shí)習(xí)教學(xué)順利開(kāi)展。課程結(jié)束前后，我們不定時(shí)組織學(xué)生去相關(guān)企業(yè)實(shí)踐參觀教學(xué)，委托企業(yè)相關(guān)責(zé)任人對(duì)師生講解工藝過(guò)程中主要設(shè)備結(jié)構(gòu)、用途、安全管理、缺陷檢測(cè)方法與產(chǎn)品質(zhì)量保證措施等，鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言提問(wèn)。學(xué)生通過(guò)企業(yè)實(shí)地參觀實(shí)習(xí)，對(duì)特種設(shè)備有了更直觀的認(rèn)識(shí)與理解。

2.3 靈活的考核評(píng)價(jià)方式

為更好的反映學(xué)生的綜合素質(zhì)，我們主張多種形式過(guò)程性考核評(píng)價(jià)體系，而不是傳統(tǒng)期末考試定成績(jī)。教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用靈活多樣的平時(shí)成績(jī)組成，引導(dǎo)學(xué)生重視平時(shí)，而不是應(yīng)付最終的期末考試。課程考核靈活運(yùn)用期末閉卷考試(50%) +學(xué)生講課(10%)+作業(yè)(10%) +課堂參與度(10%) +出勤(10%) +虛擬實(shí)驗(yàn)室及平臺(tái)測(cè)試數(shù)據(jù)(10%)。期末考試題中減少識(shí)記性內(nèi)容比例，增加事故案例分析、與實(shí)際聯(lián)系緊密的工程設(shè)計(jì)題目等主觀題比例，考查學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。課程結(jié)束后，結(jié)合學(xué)生評(píng)教信息，設(shè)計(jì)并發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷給學(xué)生，根據(jù)反饋結(jié)果，找出不足，針對(duì)性采取措施以持續(xù)改進(jìn)課程教學(xué)。教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，多樣的考核方式增加了師生間互動(dòng)性，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和課堂參與度，課堂中學(xué)生低頭現(xiàn)象明顯改觀，學(xué)生對(duì)課程、教師和專業(yè)認(rèn)可度提升。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)特種設(shè)備安全在應(yīng)用型本科院校的教學(xué)特點(diǎn)，在安全工程專業(yè)教學(xué)實(shí)踐中，我們積極探索與實(shí)踐多樣化的教學(xué)方法與教學(xué)模式，不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)豐富教學(xué)模式、虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)及靈活的考核評(píng)價(jià)方式等教學(xué)實(shí)踐，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，有效地提高課程的教學(xué)效果鍛煉了學(xué)生的綜合能力。