糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)課程虛擬仿真教學(xué)建設(shè)探索

盧少華　白春?jiǎn)ⅰ￡慁i梟

摘 要：在《教育部關(guān)于開(kāi)展國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》指導(dǎo)下，各級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心紛紛建立，促進(jìn)了實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展。然而，經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)課程尚未應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)?；诖?，特以河南工業(yè)大學(xué)糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)課程為例，探索糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)課程應(yīng)用虛擬仿真建設(shè)的必要性、實(shí)用性和合理性，以期填補(bǔ)相關(guān)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)建設(shè)研究的空白。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真；糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)；教學(xué)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(guó)家糧食安全的重要保障。國(guó)家糧食儲(chǔ)備是保證國(guó)家糧食安全的重要戰(zhàn)略舉措。糧油倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)擔(dān)負(fù)著維護(hù)國(guó)家儲(chǔ)備糧安全的神圣職責(zé)，但同時(shí)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(yán)峻問(wèn)題。河南工業(yè)大學(xué)作為糧油行業(yè)人才培養(yǎng)的“黃埔軍?！?，在糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)實(shí)踐教學(xué)中對(duì)應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行了探索，以期彌補(bǔ)糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)在實(shí)踐教學(xué)方面的不足。

一、開(kāi)展糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)虛擬仿真教學(xué)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(jìn)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(xí)近平總書(shū)記也強(qiáng)調(diào)，“安全生產(chǎn)需警鐘長(zhǎng)鳴，重錘響敲，安全生產(chǎn)這根弦要始終繃得很緊，任何時(shí)候都不能放松”。當(dāng)前，糧油倉(cāng)儲(chǔ)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(wèn)題，其中糧堆埋人、倉(cāng)房倒塌等安全生產(chǎn)事故較為頻繁，安全生產(chǎn)形勢(shì)十分嚴(yán)峻。糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)作為糧油儲(chǔ)藏方向本科生的必修課，是糧食儲(chǔ)藏安全生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)主干課程，把糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)建設(shè)成內(nèi)容質(zhì)量高、知識(shí)體系科學(xué)完整、共享范圍廣泛的一流實(shí)驗(yàn)課程，能夠?qū)?guó)家糧食和物資儲(chǔ)備安全倉(cāng)儲(chǔ)專業(yè)人才培養(yǎng)起到有力支撐。

（二）破解傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)瓶頸的有效途徑

糧油倉(cāng)儲(chǔ)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(xiǎn)、不可逆、毀滅性等特點(diǎn)，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(cái)產(chǎn)損失。在實(shí)踐教學(xué)中，多采用事故可能發(fā)生地現(xiàn)場(chǎng)觀摩、視頻或教師講授的形式，學(xué)生只能進(jìn)行事故隱患排查、簡(jiǎn)單的應(yīng)急救援等“走過(guò)場(chǎng)式”實(shí)驗(yàn)，不能深入接觸到安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)的核心步驟、開(kāi)展深度實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然停留在基礎(chǔ)知識(shí)和理論認(rèn)知上，很難有效提升學(xué)生的安全生產(chǎn)實(shí)踐能力。基于這一教學(xué)難題，現(xiàn)以糧油倉(cāng)儲(chǔ)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(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，提升信息化應(yīng)用對(duì)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的支撐能力。

（三）教育信息化的新時(shí)代要求

按照教育部《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》要求，結(jié)合河南工業(yè)大學(xué)教育信息化規(guī)劃，課程教研團(tuán)隊(duì)積極響應(yīng)新時(shí)代教育信息化發(fā)展要求，制定了糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)課程教學(xué)信息化規(guī)劃，提出了圍繞實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目和糧油倉(cāng)儲(chǔ)模擬倉(cāng)等建設(shè)內(nèi)容，逐步實(shí)現(xiàn)資源平臺(tái)、管理平臺(tái)的互通、銜接與開(kāi)放，致力于服務(wù)國(guó)家數(shù)字教育資源公共服務(wù)體系。

二、開(kāi)展糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)虛擬仿真教學(xué)的實(shí)用性

（一）破解了實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展困難的僵局

糧油倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)安全生產(chǎn)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特殊性，決定實(shí)驗(yàn)教學(xué)只能采取觀摩現(xiàn)場(chǎng)或影像資料等方式進(jìn)行。針對(duì)安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)影響因素、事故發(fā)生的過(guò)程以及應(yīng)急處理等實(shí)驗(yàn)條件不具備和不可控等問(wèn)題，按照“能實(shí)不虛”的原則，聚焦糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行難題，探索建設(shè)糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)虛擬仿真項(xiàng)目，借助虛擬仿真技術(shù)破解實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展困難的僵局，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

（二）發(fā)揮了專業(yè)特色實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源優(yōu)勢(shì)

依托河南工業(yè)大學(xué)的國(guó)家級(jí)食品科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，借助糧食和物資儲(chǔ)備學(xué)院的仿真模擬高大平房糧倉(cāng)和糧油倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)訓(xùn)中心，圍繞糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)特色優(yōu)勢(shì)資源，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。通過(guò)真實(shí)體驗(yàn)和互動(dòng)性操作讓學(xué)生沉浸其中，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和操作能力，有效推動(dòng)和促進(jìn)了學(xué)校糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)實(shí)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(xué)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了適用于糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)實(shí)踐課程中涉及安全生產(chǎn)事故的類型、防范措施、危險(xiǎn)源識(shí)別、救援措施等基礎(chǔ)性實(shí)踐教學(xué)體系和糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)管理員職責(zé)認(rèn)定的高階實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。通過(guò)“課前了解”的自我認(rèn)知、“實(shí)踐訓(xùn)練”的自主學(xué)習(xí)、“實(shí)踐考核”的知識(shí)點(diǎn)檢驗(yàn)、“實(shí)踐報(bào)告”的全面總結(jié)等環(huán)節(jié)，設(shè)置了“由基礎(chǔ)知識(shí)到專項(xiàng)訓(xùn)練再到綜合性考核”的遞進(jìn)式、高階性學(xué)習(xí)。教師通過(guò)“融合與拓展”模塊設(shè)置由“自我提升”到“高級(jí)突破”+“課程思政”的漸進(jìn)式提高，借助虛擬場(chǎng)景數(shù)字集庫(kù)，設(shè)置了隨機(jī)挑戰(zhàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在游戲闖關(guān)過(guò)程中進(jìn)行具有創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。同時(shí)，在“學(xué)習(xí)資料”中構(gòu)建了涉及家國(guó)情懷、文化素養(yǎng)、法治意識(shí)、道德修養(yǎng)等元素知識(shí)庫(kù)，學(xué)生可參照自我需求進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，在“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”“融合與拓展”模塊進(jìn)行自我檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)潤(rùn)物無(wú)聲的課程思政育人效果。

三、糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)虛擬仿真教學(xué)設(shè)計(jì)的合理性

（一）依照OBE理念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)

遵循OBE理念，嚴(yán)格依照專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行反向課程設(shè)計(jì)、開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)本課程對(duì)專業(yè)“畢業(yè)要求”指標(biāo)的有效支撐。教師通過(guò)建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，轉(zhuǎn)變自身角色，將學(xué)生從儲(chǔ)糧安全事故的“旁觀者”變成“參與者”，實(shí)現(xiàn)沉浸式教學(xué)，在交互實(shí)驗(yàn)中了解和熟悉糧食倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的危險(xiǎn)環(huán)節(jié)，以及一些特定作業(yè)方式的危險(xiǎn)性，從而認(rèn)識(shí)生產(chǎn)實(shí)踐中存在的安全隱患以及可能會(huì)對(duì)人類和環(huán)境造成的危害，能夠客觀評(píng)價(jià)其對(duì)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的影響，使學(xué)生具備糧食倉(cāng)儲(chǔ)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(biāo)

在滿足糧油倉(cāng)儲(chǔ)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在基礎(chǔ)部分，完成糧油倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)安全生產(chǎn)相關(guān)術(shù)語(yǔ)定義、事故分類、法律責(zé)任和安全事故報(bào)送機(jī)制的學(xué)習(xí)；在“融合與拓展”模塊通過(guò)設(shè)置多類型和多場(chǎng)景的安全事故，隨機(jī)組合，以游戲闖關(guān)的形式引導(dǎo)學(xué)生沉浸式學(xué)習(xí)，設(shè)置初級(jí)、中級(jí)和高級(jí)安全員三種角色等級(jí)認(rèn)證，根據(jù)學(xué)生完成情況進(jìn)行學(xué)習(xí)能力與效果等級(jí)評(píng)定?？傊瑥淖罨A(chǔ)的知識(shí)掌握到實(shí)際動(dòng)手操作再到事故應(yīng)急處理，逐漸使學(xué)生掌握糧堆埋人等倉(cāng)儲(chǔ)安全事故的發(fā)生特點(diǎn)、事故多發(fā)場(chǎng)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(shù)牢安全發(fā)展理念，養(yǎng)成良好的安全生產(chǎn)習(xí)慣。

（三）采用虛實(shí)結(jié)合、線上線下等多樣化教學(xué)方法和手段

采用自主式與討論式協(xié)同法、練習(xí)與拓展融合法開(kāi)展教學(xué)，圍繞糧油倉(cāng)儲(chǔ)生產(chǎn)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可到學(xué)校仿真模擬倉(cāng)、實(shí)訓(xùn)中心和專業(yè)實(shí)踐基地了解倉(cāng)房類型、事故發(fā)生場(chǎng)景，針對(duì)糧油倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)安全生產(chǎn)過(guò)程及生產(chǎn)安全事故的發(fā)生預(yù)處理，在糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)虛擬仿真系統(tǒng)中，學(xué)生可參與事故易發(fā)環(huán)節(jié)、發(fā)生場(chǎng)景，學(xué)習(xí)糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全事故發(fā)生的過(guò)程與特點(diǎn)、掌握倉(cāng)儲(chǔ)安全事故的防范與救援措施。通過(guò)采用虛實(shí)結(jié)合、線上線下等多樣化的教學(xué)方法和手段，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

（四）采用過(guò)程性監(jiān)督、多渠道考核的多元化評(píng)價(jià)機(jī)制

依據(jù)“虛實(shí)”教學(xué)的特點(diǎn)，開(kāi)展分類考核。進(jìn)行虛擬場(chǎng)景教學(xué)，全過(guò)程監(jiān)督、評(píng)價(jià)，課后可復(fù)盤課前了解、安全生產(chǎn)訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、融合與拓展、學(xué)習(xí)資料等學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)情況；對(duì)于線下教學(xué)，評(píng)價(jià)課前預(yù)習(xí)、課中小組協(xié)作和課后報(bào)告。各個(gè)過(guò)程節(jié)點(diǎn)和不同渠道的考核信息，均可在“學(xué)情分析”模塊進(jìn)行查看，為后續(xù)的課程改進(jìn)提供有效的支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹萌，白夜，郭贊?rùn)?quán)，等.森林火災(zāi)撲救虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與思考[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2022（4）.

[2]董燕，代曉東.虛擬仿真技術(shù)在石油工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2021（3）.

[3]孫輝，師思.高職安全類專業(yè)綜合虛擬仿真實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)方案探討[J].教育現(xiàn)代化，2019（28）.

[4]徐劍坤，王曉振，周蕊，等.采礦工程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)虛擬仿真軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2019（37）.

[5]侯運(yùn)炳，姜喜迪，權(quán)偉隆.采礦與安全虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的搭建[J].教育現(xiàn)代化，2019（46）.

責(zé)編：勉 耘

基金項(xiàng)目：河南工業(yè)大學(xué)糧油倉(cāng)儲(chǔ)安全生產(chǎn)虛擬仿真項(xiàng)目（編號(hào)：29200008）

作者簡(jiǎn)介：盧少華（1988— ），男，河南工業(yè)大學(xué)糧油儲(chǔ)藏系副主任，講師，研究方向?yàn)閮?chǔ)藏物害蟲(chóng)防治；白春?jiǎn)ⅲ?978— ），男，河南工業(yè)大學(xué)副教授，研究方向?yàn)閮?chǔ)藏物害蟲(chóng)防治；陳鵬梟（1992— ），男，河南工業(yè)大學(xué)講師，研究方向?yàn)閮?chǔ)藏物干燥學(xué)。