專業(yè)認證背景下安全工程專業(yè)安全檢測技術(shù)教學改革探究

唐 剛

(安徽工業(yè)大學 建筑工程學院，安徽 馬鞍山 243002)

《華盛頓協(xié)議》(The Washington Accord, WA)是1989年由美國、加拿大、英國、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭六國民間組織率先發(fā)起的本科層次工程教育專業(yè)互認的多邊協(xié)議。該協(xié)議旨在建立全球各國互認的國際高等工程教育認證體系，有效推動職業(yè)工程師在全球范圍內(nèi)流動，是目前最具權(quán)威的國際工程師互認協(xié)議。為有效提升我國大專院校工程教育教學水平，順利實現(xiàn)我國工程教育體系與世界接軌，教育部于2006年率先啟動工程教育專業(yè)認證試點工作。2013年6月我國成為“華盛頓協(xié)議”預(yù)備會員，并于2016年6月2日成為該協(xié)議正式會員。該協(xié)議的成功加入對于具有中國特色高質(zhì)量工程教育體系的構(gòu)建具有劃時代的意義。

安徽工業(yè)大學安全工程專業(yè)自2007年招收本科生，2012年獲得冶金環(huán)境安全工程碩士點，2015年獲批校特色專業(yè)，2017年通過專業(yè)認證(有效期2018年1月至2023年12月)。專業(yè)認證的通過，是安全工程專業(yè)同行對我校安全工程本科教育的高度認可，對于提升我校安全工程專業(yè)國際化辦學具有重要推動作用。

一 、安全檢測技術(shù)課程教學中存在的問題

安全檢測技術(shù)是安全工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程知識面廣、內(nèi)容龐雜、理論性強，公式繁多且推導過程復雜，學習該課程需要較強的數(shù)理基礎(chǔ)?？傮w而言，該課程授課難度較大，學生普遍學習興趣不高。

(一)學時分配不合理

由于本課程屬于多學科交叉課程，涉及檢測技術(shù)基礎(chǔ)知識、安全檢測常用傳感器、生產(chǎn)工藝參數(shù)檢測儀表、環(huán)境與災(zāi)害參數(shù)檢測、生產(chǎn)裝置安全檢測、檢測儀表與系統(tǒng)防爆、安全檢測與監(jiān)控系統(tǒng)等諸多內(nèi)容，課程教學內(nèi)容豐富，學科跨度大，與數(shù)理統(tǒng)計、工業(yè)儀表、防火防爆等課程均有不同程度的交叉。目前該課程課堂教學僅有34課時(另有6課時實驗教學)，如何在有限的課時內(nèi)開展如此豐富的課程教學是我們面臨的一大挑戰(zhàn)。在我們以前的教學過程中，存在攤大餅的思維，希望將課時平攤到所有章節(jié)，重點和難點在教學過程中未能有效突出。例如，該課程核心內(nèi)容安全檢測常用傳感器、生產(chǎn)工藝參數(shù)檢測儀表等章節(jié)學時安排相對較少，導致講解內(nèi)容相對寬泛，部分學生對于知識點掌握不牢固；而安全檢測與監(jiān)控系統(tǒng)等非重點章節(jié)安排課時較多，與專業(yè)認證以及我校培養(yǎng)方案對該課程的要求存在一定偏差。

(二)教學方式單一

目前，安全檢測技術(shù)的教學總體還是以課堂教學為主，課堂教學主要以教師講授為主，其他教學方式相對較少，整個教學過程學生參與度較低，導致學生對于該課程的學習積極性不高，與專業(yè)認證要求的“以學生為中心”尚存在一定差距。此外，目前該課程采用70人大班教學，且該課程課時有限，客觀上也難以保證教學過程中開展大范圍的互動式教學。

(三)教學內(nèi)容安排有待優(yōu)化

通過對前期試卷分析以及與對學生課堂提問發(fā)現(xiàn)，部分學生對于基礎(chǔ)概念和原理掌握不牢。例如，有的學生對于壓電效應(yīng)以及逆壓電效應(yīng)之間的能量轉(zhuǎn)換過程出現(xiàn)混淆，對于電阻應(yīng)變片傳感器以及熱電偶工作原理比較模糊。通過分析發(fā)現(xiàn)，除了學生學習方法不當，教學過程中對于基本概念和公式推導過程相對忽視是導致這一問題產(chǎn)生的根源。

經(jīng)過前期教學改革，安全檢測技術(shù)課程在講授中已經(jīng)穿插不少工程實例，符合專業(yè)認證強調(diào)“工程教育”的指向，對于學生解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)具有一定的促進作用。但是，目前該課程涉及工程應(yīng)用教學內(nèi)容占比依舊有限，有待進一步優(yōu)化和完善。

(四)課程考核體系不合理

目前，安全檢測技術(shù)課程的考核方式相對單一，主要由期末成績、平時成績和實驗成績?nèi)髩K構(gòu)成，其中期末考試成績占70%，平時成績占20%，實驗成績占10%。平時成績主要由考勤成績和作業(yè)成績組成，兩者權(quán)重各占一半。上述評價機制過于側(cè)重對學生卷面成績的考核，對于課程的過程性評價指標考核相對較低，無法對學生常態(tài)化學習形成有效激勵。

上述問題的存在，導致學生對安全檢測技術(shù)課程的學習積極性不高，也影響了本課程對畢業(yè)要求的支撐。

二、安全檢測技術(shù)課程教學改革

(一)合理安排課時

根據(jù)專業(yè)認證評估專家進校提出的意見和建議，結(jié)合我校安全工程專業(yè)培養(yǎng)方案，對該課程教學大綱進行修訂。重新梳理課程知識體系，在保證基礎(chǔ)概念、基本原理教學基礎(chǔ)上，對該課程的教學內(nèi)容進行了優(yōu)化，刪減部分不相關(guān)內(nèi)容，同時課時安排向課程重點和難點傾斜。主要包括，弱化安全檢測與監(jiān)控系統(tǒng)等章節(jié)的的教學并適當減少課時，同步增加安全檢測常用傳感器、生產(chǎn)工藝參數(shù)檢測儀表等章節(jié)的課時。

(二)多種教學方式交叉融合

進一步優(yōu)化課件質(zhì)量，在保證課程教學進度及教學效果的前提下，嘗試采用多種教學方式交叉教學。以超星泛雅等線上學習平臺為載體，通過錄課等方式有效彌補課堂教學的不足。教學過程中設(shè)定部分議題，通過討論式教學提高學生課堂參與度，有效激發(fā)學生對于該課程的學習興趣。通過多種教學方式交叉融合，該課程教學效果明顯提升。

(三)優(yōu)化教學內(nèi)容

針對前期教學過程中學生基礎(chǔ)知識掌握不牢固的情況，我們在教學中強化對基礎(chǔ)理論和公式的講解。例如，在對壓電效應(yīng)相關(guān)內(nèi)容講解過程中，引入形象化的物理模型對壓電效應(yīng)產(chǎn)生的過程進行分析，使得學生對于電能-機械能轉(zhuǎn)化過程有更為清晰的認識，對于相關(guān)基礎(chǔ)概念的掌握也更為牢靠；在對電阻應(yīng)變片傳感器工作原理部分講解過程中，通過板書結(jié)合多媒體對相關(guān)公式進行推導，使得學生認識到電阻應(yīng)變片傳感器工作原理是基于電阻應(yīng)變效應(yīng)和壓阻效應(yīng)。

針對前期教學過程中工程應(yīng)用內(nèi)容相對較少的情況，進一步優(yōu)化課程教學內(nèi)容。首先在課堂教學過程中引入大量工程案例，保證學生能將所學內(nèi)容與工程應(yīng)用進行有效銜接。例如，我們在講授超聲檢測技術(shù)這一節(jié)時，引入了“鋼殼與模具中的超聲波檢測”“小型壓力容器殼體的超聲波檢測”“港口集裝箱龍門橋吊缺陷的超聲檢測”等工程案例，使得學生對于超聲檢測技術(shù)這一典型無損檢測技術(shù)的工程應(yīng)用有更為立體的認識。在紅外檢測技術(shù)這一節(jié)，我們在講授紅外檢測技術(shù)的基本原理及方法基礎(chǔ)上，引入了紅外檢測技術(shù)在石化工業(yè)、冶金工業(yè)、電力工業(yè)、交通運輸?shù)刃袠I(yè)的具體工程案例，使得學生對于紅外檢測的基本原理以及工程應(yīng)用有了系統(tǒng)的認識。其次，通過生產(chǎn)實習等方式，帶領(lǐng)學生奔赴馬鞍山鋼鐵股份有限公司、中國十七冶集團有限公司、馬鞍山豐原制藥有限公司等一線生產(chǎn)企業(yè)進行實地學習，穿插講解安全檢測技術(shù)在冶金、建筑、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用情況，使得學生對于安全檢測技術(shù)的應(yīng)用情況有具體認識，有效提高了該課程的教學效果。

(四)優(yōu)化課程考核體系

針對原有課程考核體系中過于注重卷面考核，缺乏過程性考核的問題，對課程考核體系進行系統(tǒng)優(yōu)化。首先，對總評成績各分項權(quán)重進行調(diào)整，引入形成性評價機制，加強對學生學習過程考核。調(diào)整后的期末考試成績、平時成績和實驗成績權(quán)重分別為50%、40%、10%。采用多種方法及時了解學生學習過程中存在的問題，督促學生重視平時學習，提升教學效果。其次，平時成績考核方式多樣化。平時成績考核因素包括階段性測試、作業(yè)成績、考勤成績、課堂表現(xiàn)，其比重為4∶2∶2∶2。引入階段性測試，教師在章節(jié)學習結(jié)束以考試的形式對學生學習情況進行摸底，有效掌握學生對相關(guān)知識點的學習情況，及時采取應(yīng)對措施。作業(yè)成績中除了包括平時布置練習題，同時包括針對具體案例的調(diào)研分析，強化學生運用所學知識解決實際工程問題的能力，有效契合專業(yè)認證相關(guān)要求。

三 、教學改革效果及展望

從近期教學過程中學生反饋發(fā)現(xiàn)，學生學習積極性，課堂參與度明顯提高。從課堂互動、階段性測試等環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)，學生對于基礎(chǔ)概念以及相關(guān)原理的掌握情況有明顯改善。同時，學生運用相關(guān)知識解決工程應(yīng)用問題的能力有明顯提高。說明該課程的教學改革已初見成效。

秉承工程教育專業(yè)認證“持續(xù)改進”的原則，對今后安全檢測技術(shù)的教學提出以下改進措施：一是進一步優(yōu)化課程考核體系。豐富考核內(nèi)容(如增加實踐考核)，保證該課程的考核更加立體客觀，進一步促進學生綜合素質(zhì)的提高；進一步降低期末卷面成績占比，強化對課程的過程考核，實現(xiàn)“結(jié)果考核與過程考核綜合評價”。二是構(gòu)建線上線下雙重教學新模式。利用超星課程、智慧樹等教學網(wǎng)絡(luò)體系，進一步豐富線上課程教學建設(shè)，為學生的課程學習構(gòu)建“第二戰(zhàn)線”，形成對課堂教學的有力支撐。嘗試采用線上線下混合式教學以及翻轉(zhuǎn)課堂等，實現(xiàn)“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學模式向“以學生為中心”新型教學模式的轉(zhuǎn)變。