陈婷
(江汉大学光电材料与技术学院,湖北 武汉 430056)
工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保证制度,是在国际上实现工程教育互认和工程师资格国际互认的主要条件之一[1]。专业认证的作用是让工业界的工程技术人员得到优质的教育,其最根本的目标就是按照行业认可的既定标准,培养出更多优秀的工科专业毕业生。2016 年我国正式成为“华盛顿协议”的第18个成员国,该组织是国际上最具权威性和影响力的工程教育互认协议组织之一,标志着国际社会对我国工程教育质量的认可[2]。根据《中国工程教育质量报告》报道,我国已在机械、计算机、化工制药、水利、环境、安全等多个专业领域进行了认证工作,目前为止超过百所高校通过了专业认证[3]。
“化工安全概论”是化学工程与工艺专业的专业基础课程之一,也是本专业工程认证的核心课程之一,与本专业的其他课程有着十分密切的关系。化工生产具有工艺复杂多变,涉及物料易燃、易爆、毒害、腐蚀,装置大型化,过程连续化、自动化等特点,在生产过程中存在着潜在的危险。通过本课程的学习,让学生理解和分析在化学、物理和生物过程中存在的风险和危害,辨识化工厂设计和操作中的危险源,具有提出安全可行方案的基本能力,并了解现代企业HSE管理体系。
基于化工专业“工程教育专业认证”的基本培养要求,“化工安全概论”必须满足4个最基本的学生毕业要求指标点:①在设计中能够考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素;②能理解、分析和评价化工过程复杂工程问题解决方案和项目实施对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任;③了解并理解环境保护和社会可持续发展的理念、内涵和意义。但是目前现行的教学过程与工程认证的专业要求并不能完全契合。
根据讲授本课程,再调研其他学校这门课程的教学情况以及结合工程认证要求及工程认证专家进校意见,发现“化工安全概论”存在的诸多问题。“化工安全概论”这门课程在学习时需要学生具有化工相关的专业知识,因此仅仅由教师主动地灌输和填鸭,就会导致学生学习主动性不高,学习积极性不强,从而使教学达不到较好的效果[4-6]。作为工程认证背景下的大学生,不仅需要掌握基本的专业理论知识,更要注重培养学生们的工程意识和工程理念[7-8]。对照该课程对应的毕业要求和教学大纲培养目标,学生能够将所学专业理论知识运用到工程实践中,掌握化工安全对工程实践的重要性,强化面对安全事故的应急处理能力。
“化工安全概论”是一门综合性比较强的科目,基于课程本身的性质,要求任课教师在进行教学工作的过程中,重点培养学生综合运用基础知识的能力。通过工程实例的积累,不断让学生提高对理论知识的应用能力。当前的教学现状是教师教学中太过于强调理论知识,而对工程实践的应用却不够重视。因此,就化学工程与工艺专业的学生而言,仅仅依靠教师的上课讲授是远远不够的,需要学生通过学习积累大量的工程实践案例,让他们不仅仅从书本基础知识层面理解理论知识,而且能够把这些理论知识很熟练地运用到安全生产实践当中。因此,需要强化案例及实践教学环节,提高案例及实践教学在整个教学过程中的地位。
学习“化工安全概论”课程的知识,目的是为学生进入到化工企业顺畅地就业,所以如果教学过程脱离化工企业的实际案例,而仅仅灌输理论知识,不仅浪费教育资源,同时也是对学生不负责任。但是,目前国内讲授“化工安全概论”课程依然重书本知识而跟实际脱轨,依然按照教材进行教学工作,教材里的有些内容甚至已经落伍了新技术许多年,但是部分教师依旧把这些内容教授给学生。基于目前这种状况,教师必须根据教学内容进行调整,将实际案例和教学内容进行衔接,不能只是为了按时完成自己的教学任务而忽视了学生的需求,以学生为中心,必须以学生和企业实际需求为核心。
因为“化工安全概论”这门课程具有教学内容相对枯燥且抽象等特点,如果教师采用传统的教学方式,找到或者从网络上下载拼凑“化工安全概论”课件,然后在课堂上按照下载的课件利用多媒体设备展示给学生看,然后在一堂课结束时给学生布置一些课后的习题作业等等。这种教学方式不仅降低了学生对“化工安全概论”的学习兴趣和学习动力,另外一方面教师自身的教学能力也不会有所提高。因此,教师应该注重教学改革,尽量采用相对具有创新性且学生能够接受的教学方式来吸引学生的学习兴趣,增加课堂的师生互动,有效提高学生的听课效果,尽可能让每个学生都能够参与到教学过程中。
结合目前“化工安全概论”教学现状,结合我校学生实际情况,对该课程进行教学改革,其改革线路如图1所示。
图1 “化工安全概论”课程改革路线图
首先,强化基础知识。本课程结合化学工业物质种类繁多、加工过程多样化、损害和伤亡事故多发性的特点,从化工厂设计和操作等方面,全面地介绍了防火、防爆、防毒、防腐蚀的安全理论和安全技术。该课程所涉及的知识面广,在理解化学品的性质特征及其危险性、化工厂设计与装置安全、燃烧和爆炸与防火防爆安全技术、职业毒害与防毒措施等知识的基础上,掌握化工安全工程基础知识,并借助化工生产中安全事故实际案例,强化学生的化工安全理念和意识,使其能在以后的化工生产、设计及研究等工作中,自觉地把化工安全生产放在首位,并能够处理化工生产中的安全问题。
其次,重点知识拓展。根据本课程宽基础、重实践的特点,较系统地学习有关章节中的基本概念、基本化学反应等相关安全原理,引导学生充分利用所学的知识,解决化工产品生产工艺中的安全问题;重点讲解化学品的性质特征及其危险性、化工厂设计与装置安全方面的知识,并通过对化工生产中安全事故实例的分析,强化学生在学习化工基础知识过程中,树立化工安全的理念和意识。
再次,融合案例教学。由于课时少,内容多,而且学生对于化工安全并没有深刻的认识和理解,案例教学在教学中就收到了良好的教学效果,案例教学能够调动学生学习积极性,提高学生安全意识,帮助学生掌握化工安全技能,最终达到推进素质教育,适应高校转型发展的需要。因此采用案例(工程案例)教学手段,阐明化工安全基础知识的具体应用,以提高课堂教学效果。专任教师尽管其理论知识比较丰富,但专业知识的讲授和案例内容的糅合不够密切,教学达不到预期效果,所以需要深挖“化工安全概论”的理论知识和案例知识点,构建起课程素材库,便于在教学过程中自由取用,信手拈来。但要注意的是,如果在教学中一味引入事故案例,难免会让学生对未来的职业生涯产生恐惧心理,所以也要适当引入一些正面案例。例如,美国的康菲石油公司是美国第三大石油公司,也是全球第四大炼油商。上个世纪80 年代,该公司在北海的海上员工公寓和休斯敦化工厂发生过严重的安全事故,造成重大伤亡,这两起灾难对该公司以后的安全工作有着极大的影响。现在,康菲公司的员工把《健康、安全和环保管理体系政策和程序》当做圣经,按照最高的标准来贯彻执行,从最高领导到普通员工,每个层面上都进行持续的安全意识灌输和强化。通过这个案例告诉学生安全管理的重要性,大多数事故的发生实际上都是管理上出的问题,如果严格执行安全管理的规章制度,完全可以把事故隐患消灭在萌芽中[11]。同时,运用计算机语言及网络技术,设计开发出一套适用于“化工安全概论”的案例库,同时在软件中添加分类管理和相关的理论案列,构建在线资源,为课程群教师提供教学参考,实现资源共享。
最后,完善过程考核。在考核上,本课程采用布置课程作业、阶段性小结、大作业和闭卷考试,综合评价学生的成绩。
平时成绩具体要求及评分方法如下:
(1)作业要求:对物质性质、物化原理与安全等知识的掌握比较准确,解答过程完整,答案合理,书写清晰。对燃烧、爆炸与防火防爆安全技术的基础知识的掌握比较准确,解答过程完整,答案合理,书写清晰。对常见物质的毒性作用及影响因素等知识的掌握比较准确,解答过程完整,答案合理,书写清晰。
(2)阶段性小结要求:对物质性质、物化原理与安全等知识,有正确的理解,归纳内容全面,书写清晰。对常见物质的毒性作用及影响因素等知识,有正确的理解,归纳内容全面,书写清晰。通过对基础知识的梳理和巩固,学生能够将这些基础知识运用到后面的案例分析当中。
(3)大作业要求:“化工安全概论”这门课程工程实践性很强,在以往的过程考核中,考试题型一般以传统的判断、选择、填空、简答等为主,主要考核课本的基础知识点,这样会导致学生不能够结合课本的基础知识来解决实际工程问题,所以在作业及考试试题中应尽可能增加案例分析类的题型。通过具体案例,让学生结合理论知识分析事故原因,指出案例中存在的不恰当做法和改进措施,以及针对该类事故应采取哪些防范措施等等。这样的题型要求学生要综合运用所学知识,不仅提高学生知识掌握程度,也为未来工作打下良好的基础。
同时小范围实践教学改革措施,积极组织学生参加全国大学生化工安全设计大赛,培养大学生创新思维,提高其化工工程安全设计与实践能力,并且培养他们勇于挑战自我的精神。然后再大范围地运用教学改革方法,并且密切关注学生的反应和效果。
新形势下我国化工行业向多元化、复杂化及高新技术方向安全发展,这对化工安全类课程在新形势下如何改进提出了更大的挑战。本文在明确培养方向的前提下,采用多样化的教学内容以及创新教学方法,并加强思政教育,强化学生爱国主义及安全环保意识,从而促进及提高化工安全类课程教学效果,为化工安全专业人才培养模式的改革提供了借鉴和参考。