《化工安全技术》课程教学改革的研究与实践

＊刘作华 唐小余 刘仁龙 熊黠 姚远 王松松

（重庆大学 化学化工学院 重庆 401331）

化工行业的安全生产问题越来越受到关注和重视，需要提高相关从业人员和企业管理人员的安全素质，也推动着化工安全技术的发展。由于化工生产过程中工艺流程复杂、设备要求严格和产品繁多，引发的安全事故具有复杂性和多样性，这就要求教师在教学过程中引导学生做到善于思考、剖析和总结，找出事故发生的原因以及正确的防范措施[1]。同时，作为未来化工及相关行业的从业者，了解化工安全基本问题，掌握化工安全基础知识，树立化工安全生产意识，显得尤为重要。

《化工安全技术》课程是化学工程专业的核心课程之一，与本专业的其他课程联系紧密，该课程的教学任务是以国内外发生的各类典型的化工生产事故为主线，将课程内容融会贯通。该课程的主要特点包括复杂性、综合性和创新性，设备的自动化和智能化水平显著提升。这就要求能够关注了解有关化工安全生产问题的研究进展、动态与趋势，并且结合科技的实时发展，在此程度上提出实际的、可发展的、具有创新的想法。因此，该课程能够帮助学生树立化工生产安全意识，掌握化工安全的理论知识和应用技术，以及锻炼理论结合实际灵活分析和处理生产过程中发生危险的能力，对培养应用型、实践型高级工程技术人才起着至关重要的作用。

1.课程存在的主要问题分析

(1)学生安全意识薄弱

由于学生未能接触实际生产作业，使得学生缺少实践体验和锻炼，对安全生产的重要性理解不够深入，对化工实际生产过程中存在的各类危险源认知不够全面和清晰，进而对生产环境存在的安全风险级别缺乏足够的认知。同时，学生对《化工安全技术》课程相关的其他课程的基础知识掌握不充足，例如：基础化学、电工和机械等课程，以及未能理解安全生产技术的深沉涵义，使得学生降低对该课程学习的动力和积极性。

(2)理论与实践未紧密结合

在众多的常规教学中，多媒体应用对提高教学效果起到了重要的作用，因为多媒体教学具有强烈的直观性和丰富的资源。但是也存在一些局限性，比如一些大型工业设备会超出学生们的认知和想象能力，而多媒体不能将其展示出来。同时，图像式灌输会促使学生们降低对学习的主动性和积极性。此外，学生们只基于对理论知识的学习和吸收，并未在化工生产过程中进行学习和实践，理论知识体系与知识层面的实际运用未紧密结合。

(3)课堂教学组织缺乏有效性

实现有效教学的关键因素之一是课堂教学的组织。但是，有些教师对课堂教学设计的准备不够充分，采用传统的教学方法进行授课，在课堂上严重依赖于教学课件，缺乏引导学生对实时的国内外安全事故进行剖析，丰富课堂教学内容和方式。还存在部分教师将重心放在自身的讲述上，未及时关注学生的学习需求和状态，缺少教与学之间的互动，不能有效的启发和引导学生，难以激起学生课堂参与的积极性和热情。

(4)教学内容不够丰富

该课程具备化工安全生产技术所需的基础知识和综合技能，存在课时紧、学时少、涉及面广、内容丰富与综合性强等特点。部分教师对各章节内容之间的衔接关系认知不清晰，对难点、重点内容把握不够到位，课堂教学内容局限于教材，而且教材内容没有及时更新，造成知识点不全面、未将实际生产安全与理论教学内容相联系，还有些教师根据自己对教学内容的理解程度进行取舍，降低了知识的全面性，从而让学生失去对学习理论知识的渴求和兴趣。

2.课程教学改革探索

(1)“教”“学”“考”“练”相结合

不同于单纯地进行理论授课教学的方式，将“教”“学”“考”“练”相结合的教学模式有助于激发学生的学习热情和积极性，提高课堂的教学质量。表1为评价内容概要。

表1 评价内容概要Tab.1 Summary of evaluation content

“教”是通过课堂讲授、案例分析和分组讨论等方式，将课堂气氛打造为生动踊跃的状态，让学生由教学的被动状态向主动状态转变，即客体向主体转变，使学生集中注意力全程参与到课堂教学中，从而达到预期要求、提高教学质量。同时，教学需要一定的难度，该难度能够充分满足学生的求知欲并利用他们的认知可能性。此外，结合教学内容将国内外典型的事故案例引入课堂，带领学生剖析事故发生的原因、事故的严重后果、安全的处置方法以及正确的防范措施，逐渐提高学生的分析能力、判断能力、突发事故的处置能力和安全思维能力。

“学”是学生通过自身的学习，掌握化工安全技术方面的知识。但国内外先进的技术层出不穷、不断更新迭代，且本课程课时比较少。因此，结合专业的实际情况，选取重点内容进行讲解，将剩余部分内容留给学生在课后学习，为优秀学生的探究性学习留有空间，提高学生的自我学习能力，以及培养学生保持“终身学习”的意识与能力。

“考”就是考试可以检验学生掌握知识的程度，以及灵活、综合运用基础知识的能力，并且学生在考试前通过系统地复习可以将已学的知识加以理解和消化，对知识的掌握更加牢固。因此，在教学过程中，每隔一周进行单元测试，通过考试暴露出这一阶段存在的问题，可以及时指导学生的学习，是提升学生掌握知识的程度和理解能力的关键。只有通过定期的水平测试，才能提高学生掌握基础知识的牢固性和全面性，进而提高学习水平。

“练”是指练习法，教师指导学生强化和巩固知识体系，以及对基础知识的综合性运用，促使学生形成化工安全生产的专业技能。在课堂教学中，教师根据名单将学生均分几个小组并指定组长，教师针对本堂课的重难点内容进行提问，每组成员进行讨论并选出一个代表回答问题，其他小组成员可以提出不同的见解。学生可以进行解答问题的练习、语言的练习和实际操作的练习。该教学方式既可以锻炼学生的语言组织能力、表达能力和团队协作能力。在技术性学科中，这种方法占据了重要的地位。

(2)学业、行业、产业相结合

高等院校和企业合作的教学模式是重要教学方式，企业实践教学与实习是学生理论联系实际的重要环节。因此，对于实践教学项目的设计就显得尤为重要，丰富推进实践教学的途径，提升学生的安全实践能力。在化工行业中选择典型的和具有代表性的生产企业为学生提供实训基地，石油化工、精细化工等生产企业，学生可以在基地进行实地参观，加深对安全技术相关理论知识的认知。

例如：重庆大学与重庆高新开发集团签约合作，双方将紧紧围绕各自优势优质资源，在人才、科技、产业等方面展开全方位合作。共建的产学研合作基地将通过科研教学与生产实践相结合在学术研究、教育教学、成果转化、人才培养等方面不断深化合作持续推动科技创新。同时，重庆大学的绿色化学化工研究中心已建立多个实训基地，形成一中心多基地的模式（图1所示），为学生的实践教学提供实训基地。

图1 一中心多基地的模式图

同时，在安全管理人员的讲解下进行安全规范的教育，为了增加讲解内容的代入感，可以引入企业中发生的典型的事故案例，并且详细分析事故发生的原因、事故解决方案和防范措施，以及阐述企业实际生产过程中存在的危险因素和评估企业生产的安全现状，促使学生对相应的知识有更深刻的理解。此外，为了增强学生对化工生产中的突发安全事故获得身临其境的体验感，以及对事故发生和演变过程有更深刻、直观的认识，例如：爆炸、火灾事故等，可以构建基于“互联网+”的化工安全及事故应急虚拟现实与3D仿真综合实训平台[2]。为有效地预防高校实验室安全事故发生，可以组织学生开展安全突发事件应急演练，以及引导学生全面、及时地辨识导致实验室安全事故的主要原因也非常重要[3]。

因此，通过学业、行业、产业相结合的教学模式结合了实际操作的部分，不同于原来枯燥的理论知识，充分激发了学生的学习积极性和动力，不仅可以使学生顺利完成学业，还增强了学生对化工行业发展需求的理解，以及对化工产业安全生产过程中存在问题的认知。

(3)理论、工艺、装备相结合

诸多的危险性因素存在于化工生产过程中，对化工安全生产造成了极大的威胁，主要危险因素包括化工生产高温、高压设备多，化工生产工艺复杂，不允许操作失误。同时，化工设备是个极其复杂的大系统，某个环节出现故障，或者某个部分使用不当而没有及时采取正确的解决措施，就会导致整个系统产生重大事故。此外，学生前期学习了基础课程，如“大学化学”“化工工艺”等课程，并未接触化工生产过程的操作流程、工艺条件与设备运作参数，以及不清楚生产设备的工作状态变化和工艺条件变化对安全生产的影响和重要性。

因此，提出理论、工艺、装备相结合的教学改革方法，在教学过程中不仅要紧密结合理论知识，还应该重点结合化工工艺流程、不同工艺装备方面的内容，促使学生在理论联系实际生产中对所学知识的综合运用。例如：给学生们全面分析化工生产工艺流程，介绍认识化工生产工艺流程的基本原则、方法和步骤，揭示化工生产工艺流程的内在规律，重点分析化工生产过程中各单元操作的特点并建立认识其流程的方法。同时，通过运用化工、设备和工艺等方面的基础知识，把典型的安全事故案例的重点内容进行剖析，分析造成事故的原因，以及对于该类事故的安全防范措施。此外，课程教学内容中应重点包含生产过程的工艺流程及装备方面的特性知识，在教材的每个章节都增加相应设备的特性标准，让学生了解化工设备的类型及其在化工生产中的应用，掌握化工设备以及化工工艺的基本知识，以及了解不同工艺设备的基本操作方式和特性，对于提高学生解决问题的能力和树立安全意识具有重要的意义。

(4)民生、产业、科普相结合

近年来，燃气事故频发，燃气安全形势严峻复杂，为我们敲响了安全使用燃气的警钟。因而，对民众普及燃气安全使用知识的工作是很必要的。

这些事故涉及民生安全，结合化工专业类学生毕业后部分会进入化工生产企业，另外部分学生也会进入其他企业就业。因而，该课程培养学生不仅应该面向于应对和处理化工生产方面的安全问题，还需要注重提高学生处理其他产业方面出现安全问题的能力，特别是民生安全问题，如防范燃气事故，以及注意电器老化，防范电力事故等。

在教学内容中增加民生安全问题方面的内容，可将典型的安全事故的相关报道制作为数字信息附在有关的章节里，这是一种学生可以通过移动智能终端学习平台观看的数字资源，而且国外已经研发出多项应用软件，为教师和学生提供了应用性教学软件[4]。同时，需要重点剖析事故发生原因以及防范措施，届时学生可为非本专业的同学、亲戚朋友科普相关的安全知识和注意事项。例如：参观多次实训室和化学实验室，为学生讲述化工安全生产的重要性。安全意识应始终牢牢扎根在每个人的心中，让学生们知道若责任心不到位就会酿成事故，正确认识到安全不是一个人的问题，而是一个上下关联、人人互保、环环相扣的链，是一张错综复杂、紧密相连的网。

此外，需要加强学生的安全保护意识和逃生自救教育，结合开设安全讲座、开展实训教学，让学生具备应对紧急安全事故的能力。只有真正做到防患于未“燃”，方能让悲剧不再重演。因此，提出让科普与产业、科普与民生真正关联，推动科普文化产业发展，拓宽产业安全意识科普服务民生的路径与方法，增强学生分析问题、处理实际问题的能力。

3.结语

《化工安全技术》课程的在于提高学生树立安全意识和解决问题的能力具有重要的意义。因此，丰富的教学内容和多途径的教学方式有助于激发学生的积极性和学习兴趣，提高学生应对化工生产系统中和民生方面的安全问题的能力，打造高质量的教学课程。