糧油倉儲安全生產(chǎn)課程虛擬仿真教學建設(shè)探索

盧少華　白春啟　陳鵬梟

摘 要：在《教育部關(guān)于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)工作的通知》指導(dǎo)下，各級虛擬仿真實驗教學中心紛紛建立，促進了實踐教學的發(fā)展。然而，經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，糧油倉儲安全生產(chǎn)課程尚未應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)。基于此，特以河南工業(yè)大學糧油倉儲安全生產(chǎn)課程為例，探索糧油倉儲安全生產(chǎn)課程應(yīng)用虛擬仿真建設(shè)的必要性、實用性和合理性，以期填補相關(guān)虛擬仿真實驗建設(shè)研究的空白。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真；糧油倉儲安全生產(chǎn)；教學探討；課程建設(shè)

糧食是安天下之本，糧食行業(yè)和企業(yè)的安全生產(chǎn)是國家糧食安全的重要保障。國家糧食儲備是保證國家糧食安全的重要戰(zhàn)略舉措。糧油倉儲行業(yè)擔負著維護國家儲備糧安全的神圣職責，但同時也存在著作業(yè)流程復(fù)雜、設(shè)施設(shè)備及糧食種類較多、安全生產(chǎn)事故多發(fā)等嚴峻問題。河南工業(yè)大學作為糧油行業(yè)人才培養(yǎng)的“黃埔軍?！?，在糧油倉儲安全生產(chǎn)實踐教學中對應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)進行了探索，以期彌補糧油倉儲安全生產(chǎn)在實踐教學方面的不足。

一、開展糧油倉儲安全生產(chǎn)虛擬仿真教學的必要性

（一）滿足專業(yè)人才培養(yǎng)的迫切需求

2021年新的安全生產(chǎn)法規(guī)定，要進一步提升安全可持續(xù)發(fā)展理念和系統(tǒng)安全思維，從根本上消除事故隱患，完善安全管理體系。習近平總書記也強調(diào)，“安全生產(chǎn)需警鐘長鳴，重錘響敲，安全生產(chǎn)這根弦要始終繃得很緊，任何時候都不能放松”。當前，糧油倉儲安全生產(chǎn)面臨著“事故起數(shù)、死亡人數(shù)仍較高”“事故類型較為集中”“較大事故未能有效遏制”等問題，其中糧堆埋人、倉房倒塌等安全生產(chǎn)事故較為頻繁，安全生產(chǎn)形勢十分嚴峻。糧油倉儲安全生產(chǎn)作為糧油儲藏方向本科生的必修課，是糧食儲藏安全生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)知識主干課程，把糧油倉儲安全生產(chǎn)建設(shè)成內(nèi)容質(zhì)量高、知識體系科學完整、共享范圍廣泛的一流實驗課程，能夠?qū)壹Z食和物資儲備安全倉儲專業(yè)人才培養(yǎng)起到有力支撐。

（二）破解傳統(tǒng)實驗教學瓶頸的有效途徑

糧油倉儲企業(yè)安全生產(chǎn)事故具有危害人民生命安全、劇毒、高危險、不可逆、毀滅性等特點，一旦出現(xiàn)安全生產(chǎn)事故，就可能造成不可估量的人員傷亡和財產(chǎn)損失。在實踐教學中，多采用事故可能發(fā)生地現(xiàn)場觀摩、視頻或教師講授的形式，學生只能進行事故隱患排查、簡單的應(yīng)急救援等“走過場式”實驗，不能深入接觸到安全生產(chǎn)實驗的核心步驟、開展深度實驗，實驗教學仍然停留在基礎(chǔ)知識和理論認知上，很難有效提升學生的安全生產(chǎn)實踐能力?；谶@一教學難題，現(xiàn)以糧油倉儲安全生產(chǎn)多發(fā)事故類型為核心，將現(xiàn)代信息技術(shù)融入實驗教學項目建設(shè)過程中，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的虛擬仿真實驗教學平臺，提升信息化應(yīng)用對課程實驗教學的支撐能力。

（三）教育信息化的新時代要求

按照教育部《教育信息化2.0行動計劃》要求，結(jié)合河南工業(yè)大學教育信息化規(guī)劃，課程教研團隊積極響應(yīng)新時代教育信息化發(fā)展要求，制定了糧油倉儲安全生產(chǎn)課程教學信息化規(guī)劃，提出了圍繞實驗室網(wǎng)絡(luò)環(huán)境基礎(chǔ)、多媒體可視交流系統(tǒng)、虛擬仿真實驗教學項目和糧油倉儲模擬倉等建設(shè)內(nèi)容，逐步實現(xiàn)資源平臺、管理平臺的互通、銜接與開放，致力于服務(wù)國家數(shù)字教育資源公共服務(wù)體系。

二、開展糧油倉儲安全生產(chǎn)虛擬仿真教學的實用性

（一）破解了實驗教學開展困難的僵局

糧油倉儲企業(yè)安全生產(chǎn)課內(nèi)實驗項目的特殊性，決定實驗教學只能采取觀摩現(xiàn)場或影像資料等方式進行。針對安全生產(chǎn)實驗影響因素、事故發(fā)生的過程以及應(yīng)急處理等實驗條件不具備和不可控等問題，按照“能實不虛”的原則，聚焦糧油倉儲安全生產(chǎn)實際運行難題，探索建設(shè)糧油倉儲安全生產(chǎn)虛擬仿真項目，借助虛擬仿真技術(shù)破解實驗教學開展困難的僵局，提升實驗教學質(zhì)量。

（二）發(fā)揮了專業(yè)特色實驗教學資源優(yōu)勢

依托河南工業(yè)大學的國家級食品科學實驗教學示范中心，借助糧食和物資儲備學院的仿真模擬高大平房糧倉和糧油倉儲實訓(xùn)中心，圍繞糧油倉儲安全生產(chǎn)實驗特色優(yōu)勢資源，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)構(gòu)建虛擬仿真實驗教學平臺。通過真實體驗和互動性操作讓學生沉浸其中，提高學生的自主學習能力和操作能力，有效推動和促進了學校糧油倉儲安全生產(chǎn)實踐優(yōu)質(zhì)資源在更大范圍內(nèi)的應(yīng)用與共享。

（三）深度融合“兩性一度”和“課程思政”

教學團隊構(gòu)建了適用于糧油倉儲安全生產(chǎn)實踐課程中涉及安全生產(chǎn)事故的類型、防范措施、危險源識別、救援措施等基礎(chǔ)性實踐教學體系和糧油倉儲安全生產(chǎn)管理員職責認定的高階實驗教學體系。通過“課前了解”的自我認知、“實踐訓(xùn)練”的自主學習、“實踐考核”的知識點檢驗、“實踐報告”的全面總結(jié)等環(huán)節(jié)，設(shè)置了“由基礎(chǔ)知識到專項訓(xùn)練再到綜合性考核”的遞進式、高階性學習。教師通過“融合與拓展”模塊設(shè)置由“自我提升”到“高級突破”+“課程思政”的漸進式提高，借助虛擬場景數(shù)字集庫，設(shè)置了隨機挑戰(zhàn)環(huán)節(jié)，讓學生在游戲闖關(guān)過程中進行具有創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的實驗學習。同時，在“學習資料”中構(gòu)建了涉及家國情懷、文化素養(yǎng)、法治意識、道德修養(yǎng)等元素知識庫，學生可參照自我需求進行文獻檢索，在“實驗報告”“融合與拓展”模塊進行自我檢驗，實現(xiàn)潤物無聲的課程思政育人效果。

三、糧油倉儲安全生產(chǎn)虛擬仿真教學設(shè)計的合理性

（一）依照OBE理念進行教學設(shè)計

遵循OBE理念，嚴格依照專業(yè)培養(yǎng)目標進行反向課程設(shè)計、開展教學活動，實現(xiàn)本課程對專業(yè)“畢業(yè)要求”指標的有效支撐。教師通過建設(shè)虛擬仿真實驗平臺，轉(zhuǎn)變自身角色，將學生從儲糧安全事故的“旁觀者”變成“參與者”，實現(xiàn)沉浸式教學，在交互實驗中了解和熟悉糧食倉儲企業(yè)生產(chǎn)實踐中的危險環(huán)節(jié)，以及一些特定作業(yè)方式的危險性，從而認識生產(chǎn)實踐中存在的安全隱患以及可能會對人類和環(huán)境造成的危害，能夠客觀評價其對環(huán)境、社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的影響，使學生具備糧食倉儲企業(yè)生產(chǎn)中安全生產(chǎn)職業(yè)道德和遵守相關(guān)規(guī)范等能力。

（二）緊扣“兩性一度”和“課程思政”目標

在滿足糧油倉儲安全生產(chǎn)課程基礎(chǔ)要求的前提下，凸顯“兩性一度”，即高階性、創(chuàng)新性與挑戰(zhàn)度和“課程思政”，激發(fā)學生的學習興趣。在基礎(chǔ)部分，完成糧油倉儲企業(yè)安全生產(chǎn)相關(guān)術(shù)語定義、事故分類、法律責任和安全事故報送機制的學習；在“融合與拓展”模塊通過設(shè)置多類型和多場景的安全事故，隨機組合，以游戲闖關(guān)的形式引導(dǎo)學生沉浸式學習，設(shè)置初級、中級和高級安全員三種角色等級認證，根據(jù)學生完成情況進行學習能力與效果等級評定?？傊瑥淖罨A(chǔ)的知識掌握到實際動手操作再到事故應(yīng)急處理，逐漸使學生掌握糧堆埋人等倉儲安全事故的發(fā)生特點、事故多發(fā)場景以及相應(yīng)的防范與救援措施，掌握事故應(yīng)急方案的制定，樹牢安全發(fā)展理念，養(yǎng)成良好的安全生產(chǎn)習慣。

（三）采用虛實結(jié)合、線上線下等多樣化教學方法和手段

采用自主式與討論式協(xié)同法、練習與拓展融合法開展教學，圍繞糧油倉儲生產(chǎn)相關(guān)基礎(chǔ)知識的學習，學生可到學校仿真模擬倉、實訓(xùn)中心和專業(yè)實踐基地了解倉房類型、事故發(fā)生場景，針對糧油倉儲企業(yè)安全生產(chǎn)過程及生產(chǎn)安全事故的發(fā)生預(yù)處理，在糧油倉儲安全生產(chǎn)虛擬仿真系統(tǒng)中，學生可參與事故易發(fā)環(huán)節(jié)、發(fā)生場景，學習糧油倉儲安全事故發(fā)生的過程與特點、掌握倉儲安全事故的防范與救援措施。通過采用虛實結(jié)合、線上線下等多樣化的教學方法和手段，培養(yǎng)學生自主學習、合作探究的實驗?zāi)芰Α?/p>

（四）采用過程性監(jiān)督、多渠道考核的多元化評價機制

依據(jù)“虛實”教學的特點，開展分類考核。進行虛擬場景教學，全過程監(jiān)督、評價，課后可復(fù)盤課前了解、安全生產(chǎn)訓(xùn)練、實驗報告、融合與拓展、學習資料等學習評價情況；對于線下教學，評價課前預(yù)習、課中小組協(xié)作和課后報告。各個過程節(jié)點和不同渠道的考核信息，均可在“學情分析”模塊進行查看，為后續(xù)的課程改進提供有效的支撐。

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責編：勉 耘

基金項目：河南工業(yè)大學糧油倉儲安全生產(chǎn)虛擬仿真項目（編號：29200008）

作者簡介：盧少華（1988— ），男，河南工業(yè)大學糧油儲藏系副主任，講師，研究方向為儲藏物害蟲防治；白春啟（1978— ），男，河南工業(yè)大學副教授，研究方向為儲藏物害蟲防治；陳鵬梟（1992— ），男，河南工業(yè)大學講師，研究方向為儲藏物干燥學。