安全学原理课程内容优化与教学方式创新探索——以双重预防机制教学内容为例

李重情副教授 张文清 张树川

(1.安徽理工大学 安全科学与工程学院，安徽 淮南 232001；2.安徽理工大学 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室，安徽 淮南 232001)

0 引言

安全工程是一门综合交叉型学科，自1957年在西安矿业学院开设矿山通风安全专业以来，我国安全工程专业发展已有65年，其专业特征具有典型的综合性和交叉性[1]。安全工程专业核心课程之一为安全学原理，其课程目的主要是让学生全面、系统地掌握安全科学问题的安全观、安全认识论和安全方法论，树立正确的安全观，运用科学合理的安全方法开展安全领域的研究、学习和工作，是学习安全工程专业其他专业课程的基础。安徽理工大学选用的教材为王凯和王佰顺主编的《安全原理》，其主要包含绪论、安全哲学原理、安全管理学原理、安全经济原理、安全社会原理、安全系统原理、安全控制原理和事故致因理论等[2]。该教材内容涉及面广，文字描述多，同时在培养方案中，安全工程专业还设有安全管理学、安全经济学、安全系统工程等专业课程，存在部分内容重叠的情形，如何安排课程内容及讲授知识点来调动学生学习积极性，成为能否上好这门课的关键问题。基于此，本文在目前安全工程专业课程体系下对如何调整安全学原理课程内容进行阐述，并在教材现有内容的基础上，根据安全科学领域最新法律法规、最新科研成果和最新生产实践探索对内容进行优化；课程教学方式以问题为导向，以知识点产生发展过程为导引，阐述知识点概念、精髓及其未来可能的发展方向，创新探索专业课程教学方式。

1 课程内容调整与优化

1.1 课程内容存在的问题

安全学原理是安全生产活动要遵循，并为其提供理论支持和方向引导的基本规律和原则[3]，所以，安全学原理作为安全工程专业核心课程之一在培养方案中扮演重要的角色，开设在其他专业课之前，旨在阐述安全科学领域的基本原理，培养安全工程专业学生的基本安全科学素养[4]。同时，基于工程教育专业认证，安全工程专业要基于职业规范、工程知识、问题分析、研究、设计开发与解决方案等12项毕业要求进行人才培养[5]，对应于安全学原理课程，主要支撑“具备应用专业知识解决复杂安全工程问题的能力；能够应用工程科学的基本原理，识别、表达、分析复杂安全工程问题；具有团队意识，能够在团队中发挥作用；理解并掌握工程管理原理，并能在安全、矿业、建筑等多学科环境中应用”等毕业要求分项指标[6]。但是，由于该课程内容理论性较强，相关内容与学生日常生活关联性较小，且开设阶段为大二下学期，学生对生产现场感性认识或体会较弱，加之，课程涉及内容的宽泛性，给课程内容讲解带来一定难度，同时学生对知识点的吸收也存在一定困难，这势必会造成学生学习时感觉课程枯燥乏味，兴趣不高，难以实现培养方案中设置该课程的目的，难以对毕业要求分项指标提供支撑。

1.2 课程内容调整与优化

综合考虑各课程在培养课程体系中的角色以及各自内容特征，安全学原理与其他课程相类似的如安全管理学原理、安全经济原理和安全系统原理，它只讲述原理部分、基本专业术语及实践应用举例，不涉及其他课程的专业核心模块和整体知识布局。安全管理学课程核心模块为安全管理方法及安全管理体系，主要内容有安全管理方法、安全目标管理、安全行为管理、安全管理体系和安全文化，而安全学原理对应的安全管理学原理则只讲述安全管理内涵、管理组织和专业人员保障以及人本原理；安全经济学课程核心模块为事故损失和安全投资分析，主要内容有安全经济学基本理论、事故损失计量、安全成本效益分析、安全投资分析以及安全经济统计等，而安全学原理对应的安全经济原理则只讲述安全投资和安全效益内涵以及事故损失统计，该原理核心思想是以最少的安全投入取得最大的经济效益和安全生产可持续发展[7]；安全系统工程课程核心模块为系统安全分析，系统安全分析、评价、预测到控制为其主要内容，而安全学原理对应的安全系统原理则只讲述安全系统构成及其系统整体性原理，以及安全信息系统及其信息论原理。

此外，将安全控制原理授课内容纳入到安全系统原理教学模块，讲述安全系统的控制原理，包含分层控制、分级控制以及闭环反馈控制。将事故致因理论纳入到安全哲学原理教学模块，因为安全科学是基于科学哲学、系统科学和科学学的基础理论开展相关研究[8]，而事故致因理论是事故发生机理，是事故、事故原因及其相互之间的逻辑关系的表达[9-10]，是开展安全科学理论学习和研究的基础，属于安全哲学的范畴，即安全哲学原理教学内容包含安全认识论、安全方法论和事故致因理论3方面授课内容。

在绪论教学模块，安全学原理作为安全工程专业学生学习的第一门专业课，绪论应介绍安全、事故隐患、危险和有害因素、危险源、事故等相关专业术语，以及事故预防控制措施体系。讲解过程中，结合最新理论和相关规定，如在事故预防控制措施体系讲解中，引入2021年6月修订的《安全生产法》中新加入的“双重预防机制”，结合国家安全生产形势和安全管控措施演化过程加以讲述，提升学生上课的积极性和兴趣度。

经调整优化后，安全学原理课程授课内容包含绪论、安全哲学原理、安全管理学原理、安全经济原理、安全社会原理、安全系统原理等6个知识模块，如图1。

图1 安全学原理课程内容框图

2 教学方式创新探索与实践

在课程教学方式上，充分利用事故案例(文字资料或视频资料)，结合课堂角色互换和讨论式教学，启发学生思考，训练学生解决问题的思维方式。以“双重预防机制”为例，首先讲解其历史背景，让学生了解知识点的来龙去脉，同时结合当前安全工作现状提出疑问和开放性解决思路，供同学们讨论和思考，训练学生解决安全领域复杂问题的能力。

2.1 历史背景

为遏制重特大事故发生，2016年1月6日，习近平总书记在中共中央政治局常委会会议上首次提出“风险分级管控、隐患排查治理双重预防性工作机制”的概念。2016年4月28日，“双重预防性工作机制”写入国务院安委会办公室发布的《国务院安委会办公室关于印发标本兼治遏制重特大事故工作指南的通知》(安委办〔2016〕3号)中，并以“坚持标本兼治、综合治理，把安全风险管控挺在隐患前面，把隐患排查治理挺在事故前面，扎实构建事故应急救援最后一道防线”作为《工作指南》的指导思想。12月9日，安全生产工作的纲领性文件《中共中央国务院关于推进安全生产领域改革发展的意见》中对“双重预防机制”的关键内容作了进一步阐述，提出“加强安全风险管控、强化企业预防措施、建立隐患治理监督机制”等。

2017年1月12日，国务院办公厅印发的《国务院办公厅关于印发安全生产“十三五”规划的通知》(国办发〔2017〕3号)中，安全生产“十三五”的主要任务之三为“坚决遏制重特大事故”，通过加快构建风险等级管控、隐患排查治理两条防线，对重点领域、重点区域、重点部位、重点环节和重大危险源，采取有效的技术、工程和管理控制措施，健全监测预警应急机制，切实降低重特大事故发生频次和危害后果，最大限度减少人员伤亡和财产损失。2020年4月1日，国务院安委会印发《全国安全生产专项整治三年行动计划》(安委[2020]3号)，包括专项整治三年行动计划总方案和11个专项实施方案，其中，提出“推进安全风险管控由政府推动为主向企业自主开展转变、隐患排查治理由部门行政执法为主向企业日常自查自纠转变”，旨在有效遏制重特大事故，进一步实现事故总量和较大事故持续下降。2021年6月10日，中华人民共和国第十三届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过《全国人民代表大会常务委员会关于修改〈中华人民共和国安全生产法〉的决定》，“安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制”写进《安全生产法》。

2.2 疑问提出和解决思路

(1)关于安全风险分级。安全风险分级是第一道防线的关键，是针对危险源可能产生事故风险进行的定性或定量分析评估。目前，常见安全风险分级方法是风险矩阵法，其严重性分级描述有待商榷，例如，财产损失作为等级赋值要素，这是很难判定的，因为不同行业的设备、设施等价格差异巨大，财产损失值界定标准很难统一。又如人员判定要素，用死亡、丧失劳动能力、截肢或骨折、轻微伤、无伤亡来定严重性5个等级[11]，这和双重预防机制的初衷是不完全匹配的，而且实施起来的可行性较弱。简言之，安全风险管控的一些实际控制因素和影响因素没有充分考虑。因此，从安全科学的角度，可将安全风险严重性按群死群伤、局部死伤、个体死伤、受伤或患职业病、财产损失5档来进行判定，其判定标准，见表1。在具体教学互动过程中，授课教师通过对现有判定要素的不足提出质疑，并提供一种解决思路，同时形成开放性问题，引导学生进行讨论，并提出其他解决方案。

表1 安全风险严重性判定标准

在教学过程中讲至风险度R数值计算时，通过启发思考，风险度计算不仅需要考虑可能性和严重性，还应考量事故发生后对企业生产的影响等，进而开放性引入总关联度因子C，并设有R=L×S×C。其中，总关联度因子C由事故关联度因子Ca(表示事故对企业安全生产影响的度量，分为核心关联、较大关联、一般关联)、事件关联度因子Ce(表示人的不安全行为或物的不安全状态对事故发生影响大小的度量，可用结构重要度表征)、重大危险源修正因子Cd和重复事故修正因子Cr构成，其计算式如下：

C=Ca×Ce×Cd×Cr

(1)

式中：

Cd—重大危险源修正因子，一至四级分别取5、4、3、2，不存在重大危险源时取1；

Cr—重复事故修正因子，事故在企业历史上发生过取2，没发生过则取1。

把这些因素都考虑进去之后，计算出来的风险等级对企业生产安全更具有针对性和指导价值。整个教学过程不断提问，调动学生思考，让学生不仅有课堂参与感，还有安全知识构建的参与感，充分激发学生学习兴趣和主观能动性，从而推动教学改革，提升教学效果。

(2)关于重大危险源。重大危险源作为安全风险分级管控的重点对象，其分级判定标准存在可商榷之处。有些地区还在引用《危险化学品重大危险源辨识》(GB 18218-2009)中的概念，应及时更新为《危险化学品重大危险源辨识》(GB 18218-2018)相关内容，其关键差异在于单元的含义变化；旧标中，单元是指一个(套)生产装置、设施或场所，或同属一个生产经营单位且边缘距离小于500m的几个(套)生产装置、设施或场所；新标中，单元是指涉及危险化学品的生产、储存装置、设施或场所，分为生产单元和储存单元，其不再以物理概念上的500m为界限，而是以实际的生产或储存时有分隔措施相对独立的区域为单元[12]。这一变化就会改变风险点个数及其分布情况。此外，新标中还增加了重大危险源分级方法，其分级指标计算公式如下：

(2)

式中：

R′—重大危险源分级指标；

α—该危险化学品重大危险源厂区外暴露人员的校正系数，见表2；

表2 校正系数α取值表

β1，β2，…，βn—与每种危险化学品相对应的校正系数；

q1，q2，…，qn—每种危险化学品实际存在量，t；

Q1，Q2，…，Qn—与每种危险化学品相对应的临界量，t。

将重大危险源按分级指标R′计算值大小分为一级、二级、三级和四级，更利于对重大危险源的精准管控。但是，暴露人员校正系数α取值条件设置存在一定不足，按新标，α是根据危险化学品重大危险源的厂区边界向外扩展500m范围内常住人口数量来定的，其起源于2015年修订的《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》，由于新标中的重大危险源分级模块整体参考于此规定，其在暴露人员校正系数α取值也没有另做更新修订，而2015年修订的《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》中关于暴露人员校正系数α取值参考又是旧标《危险化学品重大危险源辨识》(GB 18218-2009)中的“单元”定义。所以，暴露人员校正系数α取值参考还一直沿用“厂区边界向外扩展500m范围内常住人口数量”，但是以最近出现的典型事故来看，这明显是不合适的，例如，2015年的天津港“8.12”爆炸事故，距爆炸点2km范围的海洋石油工程股份有限公司等建筑物外墙玻璃破损严重；2019年的江苏响水“3.21”爆炸事故，爆炸中心范围300m范围内绝大多数建构筑物被摧毁，2km范围内的15家企业受损严重，8km远的头甲村多家玻璃被冲击波击碎，15km外能闻到异味；2019年的河南义马“7.19”爆炸事故，3km范围内多数门窗玻璃被震碎，且爆炸点没有涉及重大危险源罐区，否则后果更不堪设想。

此外，《危险化学品经营企业安全技术基本要求》(GB 18265-2019)第4.1.3条规定，爆炸物库房与防护目标应至少保持1 000m的距离，且该国标旧版GB 18265-2000中也有相关说明。而旧标GB 18218-2009的早期第一版本是GB 18218-2000，即2000年制定的，其在单元的定义中一直沿用“500m范围内”相关规定。可以看出，“500m范围内”相关使用，在制定之初就相关事故经验确定尚可，但随着时间推移，其他相关标准和规范的相继制定，该数值就存在有待商榷之处，且根据目前安全生产形势，其需修订的必要性更加明显。

在教学过程中，结合当前安全生产形势，阐述重大危险源含义和来源，让学生从本质上把握知识点，并积极主动思考、主动设疑。在抛出问题之后，给出解决问题参考，训练学生解决问题的思维能力。如针对暴露人员校正系数α的取值参考范围，建议分为2个方面，一是毒害性物质，可统计厂区边界向外扩展3 000m范围内常住人口数量；二是其他类物质，可统计2 000m范围内常住人口数量，对应地，由于我国城镇化率不断提高，人口聚集度增加，原来30、50和100人为临界值的设定已没有区分度，即常见的周围常住人口要么小于30人，要么大于100人，故建议根据社会发展情况可调整为以30、100、300、500人为临界值，主要考虑员工宿舍、小集市区(或小村落)和城镇区等潜在事故可能影响范围。

3 结论

(1)将安全学原理优化调整为6个内容模块，其中，绪论模块包括基本专业术语和事故预防体系；安全哲学原理模块包括安全认识论、方法论和事故致因理论；安全管理学原理模块包括安全管理、安全管理组织、专业人员保障和人本原理；安全经济原理模块包括安全投资、安全效益和事故损失统计；安全系统原理模块包括安全系统、安全信息系统和安全系统分层分级控制。

(2)以双重预防机制课程内容为例，阐述教学过程中创新教学方式探索实践过程，即通过积极提问和质疑，引导学生主动思考随后提供一种解决思路，倡导学生提出其他方案，训练学生发现问题和解决问题的能力，提高学生学习参与感和积极性。该教学方式创新探索一方面对提升教学质量具有重要意义，另一方面也为其他工程专业的专业课程内容讲授提供借鉴和参考。