安全工程專業(yè)工業(yè)通風(fēng)與除塵課程教學(xué)探索與實(shí)踐

楊小妮　王丹　宋曉喬　杜海洋　聶扶林

［摘 要］工業(yè)通風(fēng)與除塵課程是安全工程專業(yè)的重要課程，因其學(xué)習(xí)難度大，教學(xué)中面臨諸多挑戰(zhàn)。文章基于課程開設(shè)的必要性，結(jié)合學(xué)情分析，梳理了該課程在教學(xué)中存在的問題，進(jìn)而從重構(gòu)和豐富課程教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化教學(xué)模式、用好智慧教學(xué)平臺(tái)、多維度進(jìn)行課程考核、加強(qiáng)課程思政教學(xué)等方面開展了教學(xué)改革及實(shí)踐，并取得了較好的教學(xué)改革效果。

［關(guān)鍵詞］安全工程專業(yè)；工業(yè)通風(fēng)與除塵；教學(xué)改革；課程思政

［中圖分類號(hào)］G642.0［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］2095-3437（2024）03-0050-03

截至2019年，我國開設(shè)安全工程專業(yè)的高校已有將近200所[1]。工業(yè)通風(fēng)與除塵課程作為安全工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)是在掌握污染物、排風(fēng)罩及除塵器等基本特性的基礎(chǔ)上，能夠通過既有知識(shí)，完成一般通風(fēng)及除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備選型、調(diào)試和運(yùn)行管理等，從而營造良好的作業(yè)環(huán)境，并保護(hù)大氣環(huán)境[2]。該課程一般設(shè)置40課時(shí)，專業(yè)教師要在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和計(jì)算能力，引導(dǎo)學(xué)生處理既有通風(fēng)除塵系統(tǒng)的運(yùn)行問題，使學(xué)生具備運(yùn)用基礎(chǔ)理論解決實(shí)際問題的能力。因而，在教學(xué)過程中進(jìn)行不斷改革和實(shí)踐，現(xiàn)實(shí)意義突出。

一、課程開設(shè)的必要性突出

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年全國共報(bào)告各類職業(yè)病新病例15407例，其中職業(yè)性塵肺病11809例，占比高達(dá)76.6%[3]。由此可見，工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的粉塵對(duì)人體健康的危害不容忽視。近年來，學(xué)者對(duì)不同企業(yè)的勞動(dòng)衛(wèi)生進(jìn)行調(diào)查研究，提出粉塵對(duì)設(shè)備可靠性的影響、對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，以及粉塵的爆炸性，塵肺病人對(duì)社會(huì)、家庭的影響等都是非常值得重視的問題[4-7]。

根據(jù)《教育部關(guān)于公布2018年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果的通知》顯示，中國勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院增設(shè)了職業(yè)衛(wèi)生工程本科專業(yè)[8]。這意味著，國家更加重視職業(yè)安全與職業(yè)衛(wèi)生工作。因此，學(xué)習(xí)工業(yè)通風(fēng)與除塵課程能夠?yàn)楸緦I(yè)學(xué)生建立通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，使學(xué)生具備設(shè)計(jì)確保既有通風(fēng)系統(tǒng)可靠性，又能滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)生產(chǎn)單位作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的基本能力。

二、學(xué)情分析

按照安全工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，大部分專業(yè)課程開設(shè)于第五學(xué)期，例如安全原理課、安全系統(tǒng)工程課、安全人機(jī)工程課等，這些課程的內(nèi)容相互交叉，相互支撐，又相互補(bǔ)充，關(guān)系密切。工業(yè)通風(fēng)與除塵課程在第六學(xué)期開設(shè)，與上述課程相比，該課程涵蓋的知識(shí)點(diǎn)相對(duì)獨(dú)立，學(xué)生此前接觸較少，需要重新構(gòu)建該門課程的知識(shí)框架，而不是在已學(xué)課程的基礎(chǔ)上繼續(xù)延伸，某種程度上打破了此前課程的學(xué)習(xí)慣性，部分學(xué)生需要時(shí)間適應(yīng)。

在學(xué)習(xí)能力方面，以安全工程專業(yè)2020級(jí)學(xué)生為例，學(xué)生的課堂表現(xiàn)整體良好，參與度高，氣氛活躍。但學(xué)生之間的學(xué)習(xí)能力差異較大，有的學(xué)生已參與過與課程相關(guān)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃訓(xùn)練項(xiàng)目（S202213679014），具備了較好的學(xué)習(xí)動(dòng)力；但也有部分學(xué)生對(duì)課程開設(shè)的目的不甚了解，導(dǎo)致學(xué)習(xí)動(dòng)力不足；還有部分學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度良好，但由于基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)該課程存在一定難度。上述情況需要教師在教學(xué)中及時(shí)跟進(jìn)，因材施教，比如在分組討論時(shí)，需要有意識(shí)地搭配不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生，使他們互相幫助，共同進(jìn)步。

三、課程教學(xué)中存在的問題

（一）課程學(xué)習(xí)難度大

工業(yè)通風(fēng)與除塵課程內(nèi)容以流體力學(xué)、熱工學(xué)等多門先修課程為基礎(chǔ)理論，部分學(xué)生對(duì)先修課程掌握不足，理論基礎(chǔ)不夠扎實(shí)；課程內(nèi)容涉及大量計(jì)算，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易產(chǎn)生畏難情緒；課程具有極強(qiáng)的實(shí)踐性，但充分開展工程實(shí)踐一直是工程類專業(yè)課程教學(xué)開展的弱項(xiàng)，正是由于缺乏親身體驗(yàn)，學(xué)生對(duì)某些概念的理解只停留在表面，導(dǎo)致整體學(xué)習(xí)效果不佳[9]。

（二）教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)組織有待優(yōu)化

課程教材對(duì)通風(fēng)除塵技術(shù)知識(shí)做了全面梳理和講解，但少部分內(nèi)容例如通風(fēng)排氣中有害氣體凈化部分，與職業(yè)衛(wèi)生課程中工業(yè)毒物控制措施等內(nèi)容重復(fù)，因此需要教師對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。另外，隨著對(duì)環(huán)境排放要求不斷提高，重力沉降室、慣性除塵器等除塵設(shè)備幾乎被淘汰，而布袋除塵器則得到了廣泛的應(yīng)用[10]，在有限的課時(shí)內(nèi)，如果不分層次、不分重點(diǎn)地進(jìn)行教學(xué)，可能會(huì)偏離社會(huì)對(duì)安全工程專業(yè)人才應(yīng)掌握知識(shí)的要求。

（三）課程思政教學(xué)不足

深入開展課程思政建設(shè)，能將價(jià)值觀引導(dǎo)貫穿于知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，以適應(yīng)新時(shí)代的要求。由于教師對(duì)課程思政教育目標(biāo)理解不夠，導(dǎo)致課程思政目標(biāo)覆蓋不全或追求面面俱到，不利于在課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生形成正確的社會(huì)主義核心價(jià)值觀，無法從應(yīng)對(duì)考試獲取學(xué)分這種低級(jí)需求轉(zhuǎn)化到解決問題的高級(jí)需求上。

（四）課程考核單一

如前所述，該門課程學(xué)習(xí)難度大，如果只按照平時(shí)考勤和期末考試作為考核指標(biāo)，很難反映出學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握情況。再者，將考核重點(diǎn)集中在期末，學(xué)生同時(shí)面臨多門課程集中考核，復(fù)習(xí)時(shí)間難以保證，多存在機(jī)械記憶知識(shí)點(diǎn)的現(xiàn)象，無法做到充分掌握知識(shí)點(diǎn)。

四、課程教學(xué)的優(yōu)化與實(shí)踐

近年來，筆者及其教學(xué)團(tuán)隊(duì)圍繞上述教學(xué)問題，在工業(yè)通風(fēng)與除塵課程教學(xué)中進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容梳理、教學(xué)模式優(yōu)化等改革實(shí)踐。

（一）課程教學(xué)內(nèi)容組織

在授課過程中，學(xué)生反映對(duì)各章節(jié)之間邏輯關(guān)系不甚明了。為此，在開課之初，有必要以圖示的形式向?qū)W生進(jìn)行展示，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)先修課程在本門課程學(xué)習(xí)中的重要性，強(qiáng)調(diào)要利用本門課程相關(guān)理論及技術(shù)解決今后可能遇到的實(shí)際問題。在對(duì)課程內(nèi)容梳理時(shí)，可集中講授同類知識(shí)點(diǎn)（見圖1），例如將全面通風(fēng)與自然通風(fēng)的內(nèi)容進(jìn)行整合，使學(xué)生充分了解通風(fēng)形式及特點(diǎn)。在授課內(nèi)容與其他專業(yè)課程內(nèi)容有交叉的情況下，適當(dāng)減少同質(zhì)化內(nèi)容的教學(xué)時(shí)間。

（二）多角度豐富課程內(nèi)容

教師要及時(shí)了解行業(yè)動(dòng)態(tài)，例如目前對(duì)于局部通風(fēng)而言，排風(fēng)罩設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)精度的提升，已經(jīng)成為研究和工程應(yīng)用的焦點(diǎn)[10]，在課堂上適時(shí)引入密閉罩示范改造、渦旋通風(fēng)技術(shù)等相關(guān)科研前沿、工程案例、既往實(shí)習(xí)所見所聞等，可以豐富教學(xué)內(nèi)容，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，74%以上的學(xué)生認(rèn)為能接受教學(xué)中擴(kuò)展的深度和廣度。同時(shí)，結(jié)合本門課程內(nèi)容，組織學(xué)生申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目等課外實(shí)踐活動(dòng)，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解和應(yīng)用，落實(shí)“三全育人”。

（三）優(yōu)化教學(xué)模式

在課程教學(xué)中，基于知識(shí)點(diǎn)差異，采用不同教學(xué)模式進(jìn)行授課。例如，針對(duì)全面通風(fēng)微分方程和除塵器全效率等基礎(chǔ)理論，通過理論講授的方式，力求將各知識(shí)點(diǎn)精準(zhǔn)解讀，確保學(xué)生打牢基礎(chǔ)；針對(duì)氣流組織模式等應(yīng)用類知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行課外調(diào)研；通過參與項(xiàng)目等活動(dòng)，由教師和學(xué)生針對(duì)固定情境組成“學(xué)習(xí)共同體”，鞏固現(xiàn)有知識(shí)，擴(kuò)展知識(shí)外延；針對(duì)水力計(jì)算這類理論與應(yīng)用并重的知識(shí)點(diǎn)，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，提前將學(xué)生進(jìn)行分組，明確任務(wù)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、課堂參與度。通過多種教學(xué)模式有機(jī)結(jié)合，克服了單一教學(xué)模式的短板，既提高了課堂教學(xué)效率，又強(qiáng)化了重點(diǎn)知識(shí)的講授，加強(qiáng)學(xué)生理解把握。

（四）用好智慧教學(xué)平臺(tái)

借助雨課堂等智慧教學(xué)平臺(tái)，教師可以快速判斷學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和重難點(diǎn)時(shí)間分配；也可以推送課程相關(guān)資源，跟進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)及預(yù)習(xí)進(jìn)度等。同時(shí)，對(duì)于擴(kuò)展性知識(shí)點(diǎn)，也可適當(dāng)通過智慧教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行推送，留作學(xué)生自學(xué)內(nèi)容，從而節(jié)省課堂時(shí)間。這些不僅實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)立體化、評(píng)價(jià)反饋及時(shí)化、資源推送智能化，還增添了課堂的趣味性，活躍課堂氛圍。

（五）多維度進(jìn)行課程考核

以往課程考試主要由平時(shí)成績(jī)（占比30%）和期末考試成績(jī)（占比70%）組成。平時(shí)成績(jī)主要考包括學(xué)生課堂出勤和平時(shí)作業(yè)情況。但學(xué)生按時(shí)出勤并不能在嚴(yán)格意義上確保學(xué)習(xí)效果，而作業(yè)完成氛圍寬松也非常考驗(yàn)學(xué)生的自律能力，平時(shí)學(xué)習(xí)效果難以保證。課程改革后，將平時(shí)成績(jī)調(diào)整為占比40%，并加入了章節(jié)測(cè)試，在每章節(jié)教學(xué)完成后，以雨課堂電子試卷隨堂測(cè)試的方式進(jìn)行，學(xué)生交卷后立即公布成績(jī)，方便教師和學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的薄弱點(diǎn)。單元測(cè)試很好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，促進(jìn)其更加注重平時(shí)積累。問卷調(diào)研結(jié)果顯示，89.5%學(xué)生認(rèn)為單元測(cè)試比較能夠或非常能夠加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。

（六）加強(qiáng)課程思政教學(xué)

工業(yè)通風(fēng)與除塵課程的學(xué)習(xí)難度容易讓學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力主要來源于獲得課程學(xué)分。因此，教學(xué)中應(yīng)做好課程思政教學(xué)規(guī)劃及引入，將課程思政融入課堂教學(xué)，貫穿于課堂授課、課后作業(yè)、課件編寫等方面。例如討論通風(fēng)技術(shù)在低碳時(shí)代發(fā)展綠色建筑中的重要性，激發(fā)學(xué)生對(duì)中國夢(mèng)的憧憬；討論高效通風(fēng)除塵技術(shù)在創(chuàng)造良好作業(yè)環(huán)境中的必要性，深化學(xué)生職業(yè)道德教育；引入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神；通過課程實(shí)驗(yàn)實(shí)操教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力等。

五、結(jié)語

本文主要從工業(yè)通風(fēng)與除塵課程教學(xué)中存在的問題出發(fā)，結(jié)合筆者及其教學(xué)團(tuán)隊(duì)數(shù)年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)實(shí)踐，通過學(xué)情分析，梳理了提升課堂教學(xué)效果的途徑，具體包括教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)、教學(xué)模式優(yōu)化、用好智慧教學(xué)平臺(tái)、豐富考核維度和加強(qiáng)課程思政教學(xué)。目前改革已經(jīng)取得了一定成效。

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［責(zé)任編輯：黃緊德］