一流本科课程教学建设探索与实践

王飞跃 王心雨

摘  要：自古以來，教育在一个国家的发展、一个民族的振兴及整个人类社会的进步中都发挥着举足轻重的作用，而改革是教育事业发展的根本动力。为了响应国家“双万计划”，将习近平总书记关于教育的重要论述转化为建设教育强国的生动实践，中南大学消防工程系《安全系统工程》课程教学研究团队依据教育部关于一流本科课程建设的实施意见，针对传统消防工程专业理论课程的教学特点、难点及现有不足，开展了教学改革探索和实践。本文从《安全系统工程》课程的教改背景、教学目标及教学方案等方面进行分析和总结，以期为消防工程及安全科学与工程类学科专业课程的教学建设提供借鉴与参考。

关键词：《安全系统工程》  课程建设  教学改革  思政融合

中图分类号：G642.0       文献标识码：A

Exploration and Practice of First-class Undergraduate Courses Teaching Construction——Take Compulsory Courses for Fire Protection Engineering Major "Safety System Engineering" as an Example

WANG Feiyue  WANG Xinyu

（Institute of Disaster Prevention Science and Safety Technology， Central South University， Changsha Hunan Province， 410075 China ）

Abstract ： Since ancient times， education has been playing a decisive role in the development of a country， the revitalization of a nation and the progress of the entire human society， and reform is the fundamental driving force for the development of education. In order to respond to the national "Double Ten Thousand Plan" and transform General Secretary Xi Jinping's important discourse on education into a vivid practice of building a strong country in education， the teaching and research team of the "Safety Systems Engineering" course in the Department of fire engineering of Central South University is carrying out teaching reform exploration and practice based on the implementation opinions of the Ministry of Education on the construction of first-class undergraduate courses， and is carrying out teaching reform exploration and practice in view of the teaching characteristics， difficulties and existing shortcomings of traditional fire protection engineering major professional theoretical courses. This paper analyzes and summarizes the teaching reform background， teaching objectives and teaching plans of the "Safety System Engineering" courses ， in order to provide reference for the teaching construction of professional courses in fire protection engineering and safety science and engineering disciplines.

Key Words ： "Safety systems engineering"; Curriculum construction; Teaching reform; Ideological and political integration

2013年11月，习近平总书记在中南大学考察时指出，高校要充分发挥自身人才荟萃、学科齐全、思想活跃、基础雄厚的优势，加强科学研究工作，加大科技创新力度，努力形成更多更先进的创新成果。高素质人才是科技创新的核心力量，影响人才培养质量的因素众多，如培养方案、教学团队、学风建设、实践平台及教学设施等，其中起到关键作用的是课程教学体系及内容，它是人才培养最直接、最重要的基础，课程教学质量直接决定着人才培养质量。2019年，教育部发布《关于一流本科课程建设的实施意见》，明确提出了一流本科课程建设的总体要求和具体内容。文件指出，高校要优化课程体系，推进课程改革创新，并于2021年底分别建成适应新时代要求的万门左右国家级和省级一流本科课程（简称“双万计划”）。在此背景下，中南大学消防工程系《安全系统工程》课程教学研究组（以下简称“教研组”）以国家工程消防需求为导向，以立德树人为根本任务，全面贯彻中南大学“价值塑造+知识传授+能力培养+智慧启迪”的人才培养理念，积极探索和实践课程改革创新方案，以期通过该课程培养具有“实干担当精神、社会精英素养、行业领军能力”的消防工程应用型和创新研究型人才。

1 课程介绍

《安全系统工程》是全国消防工程专业教学指导委员会指定的消防工程专业必修课程，是众多高校消防工程及安全科学与工程类学科相关专业研究生招生入学考试的科目之一，也是注册消防工程师、注册安全工程师以及注册安全评价师等职业资格考试的重点内容之一。《安全系统工程》课程的内容涉及采用系统工程的方法，识别、分析、评价或预测系统中的危险性，并据此调整材料、设备及工艺流程等安全技术问题和优化安全管理体系，解决生产、运输、储存及使用环节中的安全问题，预防人员伤亡或经济损失事故的发生。

其次，组织管理因素的不良是致使生产安全事故发生的基本原因，是事故发生的组织性前提即充分条件，只要系统中有不安全的组织因素存在，事故的发生就是必然的，不发生事故只是暂时的或侥幸的。因此，消防工程类人才不仅需要掌握消防设施设计、施工、维护及保养的专业技术知识，还需要掌握消防安全管理的基本知识。而《安全系统工程》正是一门可以将学生培养为既懂管理又懂技术的消防复合型高级专门人才的课程，其综合应用基础知识和专业知识，有机结合技术学科和管理学科，以有效解决盘根错节的安全课题。

2 课程教学特点、难点（或不足）

《安全系统工程》是消防工程专业（本科）必修的一门专业核心课程，教研组从多年的教学经验中总结出本课程主要存在以下特点及难点（或不足）。

（1）教学对象专业知识基础薄弱。《安全系统工程》课程的教学对象为消防工程专业本科二年级的学生，是学生从学习专业基础知识递进到学习专业核心知识的一门过渡性课程。一方面，学生的专业知识、认知等方面的基础薄弱，再加上该课程内容涉及广泛，需要综合运用概率论、逻辑学、管理学及工程技术等方面的知识，学生掌握起来有一定难度;另一方面，该课程为学生首先接触到的专业核心课程，为学生打开了消防工程专业知识的大门，肩负着激发学生学习热情和培养学生专业素养的先导性、关键性任务。

（2）课程内容偏理论化。本课程的知识结构如图1所示。其中，《安全系统工程》的基本原理（即知识结构中的概论、事故理论和危险源辨识）涉及的抽象概念较多，系统安全分析、评价及预测与决策方法涉及的抽象方法较多，理论性较强。而典型事故影响模型与运算涉及的物理概念较抽象，又包含大量的数学公式推导，对学生理论功底的要求较高。再加之学生缺乏工程实践经验，以填鸭式的讲授灌输为主的传统教学方法枯燥无味，使偏理论化的内容更加晦涩难懂，易使学生失去学习兴趣。

（3）目標导向不明确。以知识传授为主要目标的传统教学方法忽视了对学生的素质及能力塑造，易使学生陷入以通过考试为主要目的的歧途，培养目标脱离了实际工程需要，无法体现本课程的实用性，难以实现满足经济社会发展需求的人才培养目标。

3 教学改进措施

3.1 重塑教学目标

针对传统教学方法存在目标导向不明确的不足，教研组遵循成果导向理念，对课程目标进行了重塑，坚持价值塑造、知识传授、能力培养和智慧启迪的有机融合。

3.1.1 素质目标（价值塑造）

通过《安全系统工程》课程的学习，将立德树人理念与消防工程专业人才培养目标有机融合，将学生培养为具有法律意识、遵守社会规范、秉持严谨专业作风的高素质人才，切实将培养和践行社会主义核心价值观融入学生的课堂教学中。尤其在以人为中心的系统安全分析过程中，考虑到人是自尊自爱、有感情、有思想、有主观能动性的，存在着工艺流程、企业环境、规章制度、管理方法等是否与人的生理及心理特性相适应的问题，鼓励学生结合社会学、人类学、心理学、行为学分析、解决问题，从而培养学生自爱和爱人的思想与情怀，塑造学生以人民为中心、人民至上、生命至上的安全价值取向。此外，通过线上导学的模式，培养学生养成自主学习和终身学习的习惯，形成不断学习以适应时代发展的良好素质。

3.1.2 知识目标（知识传授）

各章节的知识目标如表1所示。为了提高课程教学的前沿性与时代性，知识目标将进行阶段性更新，以满足现代社会的发展新需要，不断提升课程学习的广度和深度。

3.1.3 能力目标（能力培养）

通过《安全系统工程》的学习，培养学生的如下能力：（1）具有正确使用系统安全定性分析与定量分析方法的基本能力;（2）具备使用典型安全评价方法开展系统安全评价的基本能力;（3）熟悉安全分析评价程序和内容，能够运用统计学、统筹学中各种模型化和最优化的方法进行系统安全事故预测、措施整改与决策;（4）具有典型重大事故后果的影响模型与分析计算能力，包括泄漏模型、扩散模型、火灾模型、爆炸模型的分析与计算能力;（5）能制订切实可行的大型群众性活动安全工作方案，保障大型群众性活动安全有序地进行;（6）能够在施工单位从事施工现场的消防安全管理工作，从工程系统的整体性、相关性、有序性出发，对工程系统实施全方位、全过程的安全管理;（7）能够在消防培训机构或者社会单位从事基本的消防安全教育培训工作;（8）能够从系统整体出发，综合应用系统工程的基本原理和方法，预测、辨识、分析、评价、排除或控制系统中的各类危险源，将系统的风险控制在可接受范围内，使系统达到最佳安全状态。

3.2 课程内容改革及教材修订

一本优秀的教材，能使学生得到更好的学习启示。综合考虑消防工程专业培养目标及教学对象特点，该课程选用的教材是由课程教研组成员主编和参编的《安全系统工程》（机械工业出版社，第3版，2016年8月出版，2019年4月重印），该教材是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。但随着经济的发展、生产力的提高及生产方式的转变，社会形态逐渐动态化、复杂化，使组成安全系统的要素种类愈发丰富，各子系统间的影响机制也愈发复杂，对消防工程专业学生需要具备的辨识、评价及控制危险的能力提出了更高的要求。《安全系统工程》课程建设面临新形势、新机遇和新挑战，教材部分内容未与学术研究、科技发展前沿性成果同步，已无法完全满足现代安全管理的需要。因此，根据近几年来《安全系统工程》课程授课的反馈情况，教研组正在筹备修编出版《安全系统工程》（第4版）。新版教材拟将习近平新时代中国特色社会主义思想特别是习近平总书记关于总体国家安全观及应急管理领域的重要论述融入教材内容中，对涉及到国家、行业及地方相关法律、法规及标准、规范的内容进行更新，并补充能帮助学生领悟课程核心思想的安全原理及能提高学生解决实际问题能力的工程应用实例。

3.3 融入思政元素

专业课程是思政教育的潜在载体，将无形的思想政治理论知识与有形的专业知识深度融合，形成协同效应，能显著提升思想政治教育的亲和力和针对性，体现思政教育的实用性。《安全系统工程》课程的教学内容涉及社会学、人类学、心理学以及国家、行业及地方相关法律、法规与标准、规范等，蕴含着丰富的思政元素。为贯彻落实习近平总书记关于加强新时代高校思想政治工作系列重要讲话精神，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，课程教研组秉持“立德树人”的理念，在提高学生专业知识水平的同时，结合教学对象此阶段的学习需求及心理特征，深度挖掘课程内容中能引发学生知识、情感及价值共鸣的思政元素，用润物细无声的方式将思政元素融入专业课程教学之中，在无形中有效提高学生的思想道德素养。通过课程教育本位的回归，培养具有人文关怀和系统全局思维的新世纪接班人。

整体规划教学内容和选取教学案例既要适合知识教学，又要能与思政元素自然过渡。选取蕴含习近平新时代中国特色社会主义思想，能培养学生的政治认同、家国情怀、人文精神、职业素养、法律意识等方面素养的教学内容及案例，将学生培养为“拥护中国共产党领导和我国社会主义制度、立志为中国特色社会主义奋斗终身的有用人才”，集中体现《安全系统工程》的课程价值。例如，通过讲解人子系统及其相关案例，在培养学生消防安全监管能力的同时，自然融入“以人民为中心”的发展思想和“人民至上、生命至上、安全第一”的安全价值观教育，引导学生建立“以人为本”的安全管理观念，弘扬人文精神;重视中华五千年文明积淀下来的系统思想，将中国古代、近代和现代提出的系统思想特别是习近平总书记提出的总体国家安全观融入课程教学过程中，增强学生的文化自信;以党和国家及海内外同胞在面对重大公共安全突发事件时的响应为例，如2020年爆发的新冠肺炎疫情，党和国家第一时间响应，不计切代价地保护人民的生命安全，海内外同胞也纷纷伸出援助之手，体现了中国特色社会主义集中力量办大事的显著优势，在教学过程中潜移默化地植入了爱国主义教育。

3.4 教学方法改革

以提升教学效果为目的，创新教学方法。采用重點知识讲授式、经典案例探究式、线上线下混合式等多种课堂教学方法，改革后的教学方法应用模型如图2所示。

3.4.1 重点知识讲授与经典案例分析相融合

重点知识不能只限于理论讲授，只用这一种方法很难让学生理解模型和解决方法的原理。通过将知识讲授和经典案例探究相结合，学生可以更融合、更系统、更具象地理解课堂所学知识，培养学生人-机-料-法-环一体的系统安全观念，并熟练掌握所学评价方法、模型工具及思考方式，这些案例来源广泛。（1）来源于安全评价工作一线的知名安全咨询公司。教研组将某知名安全咨询公司提供的真实案例进行了一定的精简，并避免出现人名、地名等，保护当事人的合法权益。（2）来源于教研组成员主持或参与的科研/工程咨询项目。这些来源于国家或重大工程实际需求的科研/工程咨询报告内容准确、丰富，并不是简单的“举例”或是出于理论教学的需要而“虚拟”。（3）来源于国内外的真实事故案例。这些来源于国内外的真实事故案例，特别是近几年发生在我国的一些重特大火灾、爆炸事故案例（比如天津港瑞海国际特别重大火灾爆炸事故案例、江苏响水特别重大火灾爆炸事故案例等）的原因分析，从事故案例剖析《安全系统工程》的实际应用。真实案例教学是《安全系统工程》学习的必备材料之一，可以加深学生对本课程的理解、活跃课堂教学，同时培养学生分析和解决实际问题的能力。

3.4.2 线上短视频教学、相关热点问题讨论与线下引导式讲解、专题讨论答辩相结合

全程利用线上教育平台资源对线下教学进行辅助，强化课内课外的师生及生生互动，提高学生学习的主观能动性和自主学习能力。强化现代信息技术与课堂教学深度融合，综合运用多媒体、QQ群、MOOC等现代信息技术教学手段和线上教学平台，安排约47%的教学时间组织学生开展线上自主学习，针对教材内容选择知识点开展线上短视频教学。例如，课堂中涉及到的基本概念及基础统计学、运筹学的知识和方法都较为基础，线上短视频教学资料充足，可以满足不同基础学生自学的需要。一方面，线上短视频教学能提高学生学习效率;另一方面，也能提升学生的自主学习水平。每一阶段的线上短视频教学结束后，以知识结构图、思维导图等形式展现该阶段课程内容的整体结构，极大提高线上教学活动的生动性，有益于学生快速抓住关键点、系统地记忆知识。此外，在课后线上即时与学生讨论相关热点问题，将知识与实践相结合，切实落实学生能力素质的培养。部分热点问题需要较长时间的思考和分析探究，采用线上讨论探究的方式可以脱开课堂时间的局限，延长学生的思考时间，教师也能在线上及时对学生的疑问进行反馈和解答。

利用线下教学课堂学习氛围浓厚、师生关系紧密的独特优势，采用线下引导式讲解教学内容中的重难点，系统总结线上短视频教学知识点，帮助学生完成线上自主学习知识的内化和提升，并着重解答学生在线上教学及案例分析中反馈回的重点难题和共性问题。在课堂中融入相关知识与实际问题结合的专题讨论答辩环节，锻炼学生表达及分析解决实际问题的能力，将教学中心从传统的教师教条式讲授逐步转变为引导学生自主学习。线下讨论、答辩的专题需要具有一定的广度和深度，并具有一定的难度和挑战度，学生必须跳一跳才能够得着，且讨论、答辩的专题答案须是非标准化的，给学生留有一定的思考和发挥的空间，学生能够充分发挥个人的优势和特长。目前考虑的题目包括：（1）结合身边的实际案例阐述系统的定义和特征;（2）结合党和国家对这次新冠肺炎疫情的管控过程中的真实案例，阐述系统学的八大原理;（3）给出某企业拟开发新产品的多个可行性方案，请根据已有数据计算各方案的期望值，并进行最优决策;（4）对某化学品工厂或其他某场所进行安全现状评价;（5）对某化工产品生产装置中的加热炉工段进行预先危险性分析;（6）根据火灾发展的4个阶段，考虑排烟设备和室内消火栓的情况，分析从前一阶段发展到后一阶段的可能结果。

3.5 课程考核模式优化

该课程采用以期末考试为主、以过程考核为辅的考核模式，如图3、图4所示，具体考核内容及方式如下。（1）期末考试采用闭卷形式，题型丰富，包括选择、填空、简答、案例分析、计算等题型，且参考注册消防工程师等职业资格考试试题，适当增加工程应用型案例分析题的比例，加强对学生利用安全系统工程技术方法及模型分析和解决实际工程问题的能力评价。（2）过程考核成绩由课前预习、课堂考勤、课内互动和抢答、专题讨论答辩、阶段性测评及课后作业组成。

针对传统课程评价模式存在以期末考试及课堂考核“一刀切”评价学生对课程掌握程度的局限性，优化后的课程评价模式加强了对学生过程成绩的考核，将阶段性测评的量化指标转化为学生学习的驱动力，增强学生经过刻苦学习收获能力和素质提高的成就感，提高评价学生课程学习效果的科学性。阶段性测评，即在每一章节或每一部分的教学内容结束后即时进行评测考核。一方面，该评价模式有利于教师实时掌握学生的学习状态和学习情况，及时对教学进度和教学方式进行调整，提高教学水平;另一方面，学生可通过阶段性测评结果了解当前的学习效果，有针对性地调整自己的学习时间和学习方法，巩固每一阶段的学习成果，同时提高整个学习阶段的学习动力。此外，强化现代信息技术与教育教学的深度融合，合理利用线上平台完善阶段性测评制度，分散课堂考核时间压力。

4 结语

《安全系统工程》课程的教学建设探索与实践的教育理念在于实現“四大解放”：一是学生头脑的解放，鼓励学生进行思考、积极试错、敢想敢做;二是学生语言的解放，鼓励学生说出自己的想法、敢于提问、善于提问;三是学生学习空间的解放，扩大学生的活动领域，不局限于课堂、也不局限于书本;四是学生时间的解放，鼓励学生进行自主学习、独立学习，保证学生有自主支配时间的空间。通过总结影响学生学习情况和问题处理能力的重要因素，针对“学为中心”“高阶性、创新性培养”设计更优方案，探索学生“合理增负”的科学手段，实现对学生头脑、语言、学习空间及时间的四大解放。同时，也可为相似课程在本领域的探索提供实践基础，为今后相似课程的教学改革提供思路和方向。

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作者简介：王飞跃（1977—），男，博士，副教授，研究方向为城市公共安全应急管理。王心雨（1999—），女，硕士在读，研究方向为消防工程。基金项目：2021年度中南金课建设项目（项目编号：121108Z10）。DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2201-5640-7030中图分类号：G642