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[關(guān)鍵詞]建構(gòu)主義 安全工程 專業(yè)課 教學(xué)
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)012-0041-02
一、模式比較
傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師為主導(dǎo),在指定的主要參考書內(nèi)容涵蓋范圍內(nèi),以課堂講授為主,用期末考試學(xué)生得分的高低來評價教學(xué)效果的過程。建構(gòu)主義教學(xué)模式以情境、協(xié)作、會話、意義建構(gòu)為基本四要素,與傳統(tǒng)教學(xué)模式比較,有如下特點。
(一) 地位不同
教學(xué)過程中學(xué)生由被動地接受知識的配角變成了主動建構(gòu)知識的主角,實現(xiàn)了角色轉(zhuǎn)換。
(二) 方法不同
建構(gòu)主義的教學(xué)法主要有拋錨式教學(xué)、支架式教學(xué)、隨機訪問式教學(xué)等。以支架式教學(xué)為例,它是要求教師通過提供一套恰當?shù)母拍羁蚣軄韼椭鷮W(xué)習(xí)者理解特定知識、建構(gòu)知識意義的教學(xué)方法。支架式教學(xué)的主要環(huán)節(jié)包括以下幾個步驟。(1)搭腳手架:確定要建構(gòu)的知識,圍繞學(xué)習(xí)主題,按“最近發(fā)展區(qū)”的理論要求建立概念框架。(2)進入支架:呈現(xiàn)一定的問題情境,由此將學(xué)生引入概念框架中的某個節(jié)點,為學(xué)生的建構(gòu)活動提供基礎(chǔ)。(3)獨立探索:讓學(xué)生在支架的幫助下自主尋求問題的答案。(4)協(xié)作學(xué)習(xí):進行小組協(xié)商、討論,應(yīng)盡量使學(xué)生的理解達成一致,以完成對概念比較全面和正確的建構(gòu)。(5)效果評價:進行學(xué)生個人的自我評價和學(xué)習(xí)小組對個人的學(xué)習(xí)評價。
(三) 學(xué)習(xí)效果不同
在主動建構(gòu)知識的過程中通過學(xué)生自學(xué)、討論、互助等方式能夠使基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生獲得知識的彌補,達到因材施教的效果。
(四) 評價方式不同
建構(gòu)主義教學(xué)法的評價包括學(xué)生個人的自我評價和學(xué)習(xí)小組對個人的學(xué)習(xí)評價,評價內(nèi)容包括自主學(xué)習(xí)能力、小組協(xié)作學(xué)習(xí)所作出的貢獻、是否完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)三方面。對學(xué)習(xí)過程時時監(jiān)控,有助于對學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的培養(yǎng)和提高。
二、實驗研究
實驗研究對象是石家莊鐵道大學(xué)安全工程專業(yè)0902班(共35人)和0802班(共33人),分別作為實驗班與對照班,實驗課程是選修課《安全事故分析與處理》。這門課程是注冊安全評價師的考試科目之一,課程內(nèi)容也是保證土木工程施工安全必備的內(nèi)容。整個實驗周期為一個學(xué)期。通過一學(xué)期的實驗,將實驗結(jié)果與對照班對比。
實驗之前的問卷調(diào)查顯示,兩班均存在很多問題,具體表現(xiàn)如下。(1)學(xué)習(xí)動力不足,缺乏學(xué)習(xí)積極性。究其主要原因是傳統(tǒng)呆板的“說教”模式,缺乏吸引力,課堂利用效率較低,當然還有部分學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高或?qū)W習(xí)目的不明確等原因。(2)學(xué)習(xí)過程失控,缺少有效監(jiān)督。高校的整體生源質(zhì)量有所下降。部分學(xué)生自學(xué)能力較弱,加之自身不夠努力,考試經(jīng)常不及格。主要是在整個教學(xué)過程中,缺乏對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效評估和監(jiān)控。(3)學(xué)習(xí)習(xí)慣定勢,缺乏高效的學(xué)習(xí)策略。學(xué)生已養(yǎng)成課堂上被動接受的習(xí)慣,不愿主動思考。課外自主學(xué)習(xí)性差,很少有學(xué)生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、總結(jié)、歸納,不能多途徑地學(xué)習(xí),只把學(xué)習(xí)局限于課堂、課本,幾乎不查閱專業(yè)相關(guān)文獻進行知識補充。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,很少對學(xué)習(xí)方法的有效性進行反思和評估,對學(xué)習(xí)的評估檢查內(nèi)容也只限于對所學(xué)知識的檢查。學(xué)生所關(guān)心的只是卷面成績,很少反思學(xué)習(xí)的態(tài)度、表現(xiàn)和方法。
實驗班主要采用建構(gòu)主義教學(xué)法中的“拋錨式教學(xué)(anchored instruction)”。以《安全事故分析與處理》第一章的“事故責(zé)任劃分及處理”為例說明“拋錨法”的實踐過程。
(一)創(chuàng)設(shè)情境
將上海市靜安區(qū)膠州路公寓大樓“11.15”特別重大火災(zāi)事故的基本情況(包括項目介紹、承包關(guān)系、施工過程及人員資質(zhì)、火災(zāi)后果)通過視頻和材料介紹給學(xué)生。
(二)提出問題
要求學(xué)生對這起事故進行分析并回答以下問題:在這起事故中哪些人負有直接責(zé)任?哪些人負領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任?對事故責(zé)任人該如何處理?
(三)自主學(xué)習(xí)
要求學(xué)生獨立地應(yīng)用所學(xué)知識,查閱法律、法規(guī)、操作規(guī)程和相關(guān)的規(guī)定進行分析后給出自己的答案。有的學(xué)生答案論述充分、依據(jù)準確、答案較完整,但有的學(xué)生概念模糊、依據(jù)不準確、答案模棱兩可。
(四)協(xié)作學(xué)習(xí)
在合理搭配原則下組成學(xué)習(xí)小組,鼓勵他們進行交流和討論。討論首先從個人發(fā)表意見開始,有的學(xué)生拿著以往的事故案例,有的翻閱參考書重溫以前的知識,有的翻出相關(guān)法律、法規(guī),有的通過筆記本電腦直接查閱操作規(guī)程和相關(guān)標準。他們積極思考、言辭鏗鏘、氣氛熱烈。討論中一些錯誤的觀點得到糾正,一些模糊的知識得到明確,隨著討論的持續(xù)進行很多意見逐漸趨同,最后得出的結(jié)論和國務(wù)院事故調(diào)查組的處理意見基本一致。
(五)效果評價
最后,對整個學(xué)習(xí)過程要進行自我評價、小組評價和老師評價。一方面,學(xué)生把自己的答案和正確的結(jié)論相比較,自我評價整個學(xué)習(xí)過程,找到所學(xué)知識的不足;另一方面,學(xué)習(xí)小組對成員個人自主學(xué)習(xí)能力和協(xié)作學(xué)習(xí)的表現(xiàn)進行評價,促進了學(xué)生對所學(xué)知識的構(gòu)建。之后老師再根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進行評價。最終的評價得分按一定的權(quán)重計入期末總成績。
三、實驗課
通過一學(xué)期的實驗,發(fā)現(xiàn)實驗班的學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中有很大變化。
(一)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性得以提高
以支架為綱,基于問題學(xué)習(xí)。教師根據(jù)已建構(gòu)支架教學(xué)要求,聯(lián)系具體安全生產(chǎn)事故案例提出問題,為教學(xué)搭建互動平臺。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下通過個人、小組搜集材料、提取信息、處理信息、合作研究、共同探索解決問題的方法和途徑來主動建構(gòu)能解決支架要求的知識體系。這種新穎的教學(xué)方式極大地調(diào)動了學(xué)生的參與熱情、學(xué)習(xí)積極性和主動性。
(二)學(xué)生間的知識差距得以彌補
教學(xué)過程是在師生互動、學(xué)生間合作交流的過程中完成的。在共同完成任務(wù)的過程中,那些基礎(chǔ)差、底子薄的學(xué)生的相關(guān)知識得到補充,學(xué)習(xí)能力得到提高。
(三)自學(xué)能力、創(chuàng)新精神得到提高
在共同的學(xué)習(xí)任務(wù)面前,小組學(xué)生都為共同解決問題努力,他們充分利用網(wǎng)上資料、電子圖書、雜志、其他論文等所有可能的教學(xué)資源;他們分工合作、互相探討、積極思考,為學(xué)習(xí)中遇到的一個個難題的解決而雀躍。在這個過程中學(xué)生的自學(xué)能力得到逐步培養(yǎng),創(chuàng)新意識和合作精神得到提高。
(四)學(xué)習(xí)過程得到有效監(jiān)控
在大學(xué)傳統(tǒng)的專業(yè)課程教學(xué)過程中,除了有少量的作業(yè)外,對學(xué)生掌握知識的效果是缺乏評估和監(jiān)控的。建構(gòu)主義教學(xué)法要求學(xué)生獨立或通過小組合作主動建構(gòu)知識解決問題,學(xué)生在小組完成學(xué)習(xí)任務(wù)過程中的具體表現(xiàn)和新知識的掌握情況都能通過教師評價和小組成員互相評價得以體現(xiàn),使整個學(xué)習(xí)過程得到動態(tài)監(jiān)控,促進學(xué)生不斷進步。
四、注意問題
建構(gòu)主義教學(xué)模式對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成是一個循序漸進的過程,不能急功近利,應(yīng)把握好幾個度。
1.要把握問題難易程度與學(xué)生已掌握知識的差距。差距過大,學(xué)生會感到自己建構(gòu)知識的過程太難,產(chǎn)生畏懼心理,影響主動性,導(dǎo)致教學(xué)失敗。
2.指導(dǎo)學(xué)習(xí)小組搭配要合理,在學(xué)習(xí)能力上要好、中、差搭配,男女搭配,以自動組合為主,并在學(xué)習(xí)過程中進行適當調(diào)整。
3.教學(xué)過程中及時給予小組學(xué)生評價,發(fā)現(xiàn)學(xué)生進步要及時給予肯定和表揚,堅持表揚引導(dǎo)為主、批評教育為輔。
五、結(jié)論與展望
經(jīng)過實驗研究,建構(gòu)主義教學(xué)方法的有效性已得到了證明,它所體現(xiàn)的種種優(yōu)點也是毋庸置疑的。我們應(yīng)該看到建構(gòu)主義教學(xué)模式要廣泛應(yīng)用于教學(xué)實踐,還有很長的一段路要走。我們更應(yīng)該看到建構(gòu)主義理論為21 世紀高素質(zhì)人才的培養(yǎng)提供了可能,也為教學(xué)改革增添了活力。筆者相信隨著建構(gòu)主義教學(xué)理論的不斷完善和教學(xué)整體改革的深入進行,建構(gòu)主義理論必將為我國教育事業(yè)和人才培養(yǎng)作出更大的貢獻。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 薛國鳳,王亞暉.當今西方建構(gòu)主義教學(xué)理論評析[J].高等教育研究,2003,(1).
[2] 趙蒙成.建構(gòu)主義教學(xué)方法評析[J].外國教育研究,2002,(9).
[3] L.S. Vygotsky. Mind in Society: The Development of Higher Psychological Process[M]. Cambridge, MA: Harvard Univesity Press, 1978.
【關(guān)鍵詞】安全工程;專業(yè)發(fā)展方向;人才培養(yǎng)模式
1.引言
近年來,隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,各種安全問題越發(fā)突出,各類生產(chǎn)事故不斷發(fā)生,社會對安全工程專業(yè)人才的需求日益增大。在此背景下,國內(nèi)各高校紛紛開設(shè)安全工程本科專業(yè),使安全工程專業(yè)教育有了新的發(fā)展。但目前各高校的安全工程本科教育普遍存在著專業(yè)方向不明確、人才培養(yǎng)模式標準不統(tǒng)一等情況。因此,針對各高校學(xué)科建設(shè)特點,對安全工程專業(yè)發(fā)展方向進行探索,建立科學(xué)的安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式顯得尤為重要。
2.我國安全工程專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
1984年,教育部將安全工程本科專業(yè)列入《高等學(xué)校工科專業(yè)目錄》。80年代中期,我國學(xué)者提出了建立安全科學(xué)學(xué)科體系和安全科學(xué)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)及專業(yè)設(shè)置方案的設(shè)想。據(jù)不完全統(tǒng)計,截至2010年,在全國1028所本科高校中,已有127所院校設(shè)置了安全工程專業(yè)本科,經(jīng)國務(wù)院學(xué)位委員會批準的安全技術(shù)及工程學(xué)科專業(yè)碩士學(xué)位授予單位有61個,博士學(xué)位授予單位有17個,其分布涵蓋了軍工、航空、化工、石油、礦山、地質(zhì)、消防、交通、能源、環(huán)境、經(jīng)濟等十幾個領(lǐng)域。安全工程專業(yè)高等教育已形成了一定的規(guī)模和比較完整的體系。
3.安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)中存在的主要問題
很多高校的安全工程專業(yè)招生規(guī)模在短時間內(nèi)迅速擴大。據(jù)統(tǒng)計,2009年安全工程畢業(yè)生總數(shù)達到3905名,2010年,安全工程專業(yè)的本科生招生人數(shù)達到7000名,在學(xué)生人數(shù)進一步增多,而教學(xué)資源和師資力量短缺的情況下,各高校安全工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式普遍存在以下幾個問題。
(1)課程體系設(shè)置缺乏統(tǒng)一
開設(shè)安全工程專業(yè)的高校涉及礦業(yè)、環(huán)境、建筑、化工、能源等多種類型,導(dǎo)致我國各高校的安全工程專業(yè)的課程設(shè)置存在較大差異。盡管一些專家倡導(dǎo)“大安全”的培養(yǎng)論,但由于受到各高校原有專業(yè)背景的影響,安全工程專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課程傾向于原有較強專業(yè)的課程,而和安全專業(yè)相關(guān)的一些關(guān)鍵性課程卻未能開設(shè),使得安全工程專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課程離散性高,系統(tǒng)性和普適性較差。
(2)教材建設(shè)缺乏科學(xué)性
搞好教材建設(shè)是提高教學(xué)質(zhì)量、穩(wěn)定教學(xué)秩序、實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的重要保證[4]。但目前我國安全工程專業(yè)的教材建設(shè)明顯缺乏系統(tǒng)性、規(guī)劃性、適用性。尤其是隨著不同高校的多種類型的安全工程專業(yè)的開設(shè),符合不同類型的安全工程專業(yè)的教材還很缺乏。而且,目前已出版的多套安全工程專業(yè)教學(xué)用書中存在明顯的移植痕跡,內(nèi)容缺乏創(chuàng)新。
(3)教學(xué)體系偏離人才培養(yǎng)目標
安全工程專業(yè)本科在人才培養(yǎng)上應(yīng)該實行理論學(xué)習(xí)與實踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)體系,但由于多數(shù)高校存在師資力量薄弱、實驗室硬件條件欠缺和實習(xí)地點和效果無法保證等多方面的原因,目前各高校執(zhí)行的教學(xué)體系存在明顯的軌跡偏離現(xiàn)象,即重理論、輕實踐,理論和實踐不能很好的結(jié)合。
4.我校安全工程專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題
4.1 發(fā)展現(xiàn)狀
我校于2005年設(shè)置安全工程本科并開始招生。截至目前,該專業(yè)在校本科生404人,已畢業(yè)學(xué)生187人。教研室現(xiàn)有專任教師10人,其中教授2人、副教授2人、講師6人;有博士學(xué)位的2人、在讀博士2人、碩士學(xué)位6人。
4.2 存在的問題及對策
4.2.1 安全工程專業(yè)發(fā)展方向不明確
從我校安全工程專業(yè)課程設(shè)置來看,涉及了煤礦、化工、建筑、火災(zāi)和電氣等方向,即所謂的“大安全”范疇,沒有一個明確的專業(yè)發(fā)展定向。
安全工程專業(yè)教育應(yīng)根據(jù)人才市場需求與學(xué)校條件,在方向和程度上應(yīng)有所側(cè)重。首先,通過對該專業(yè)學(xué)生就業(yè)方向和安全專業(yè)專任教師研究方向分析,得知大多畢業(yè)生從事煤礦行業(yè)和多數(shù)教師有從事煤礦安全方向研究,同時結(jié)合我校所處的地理優(yōu)勢,位于國有重點煤礦基地——平煤,有利于我校就近建立實習(xí)基地,使在校生實踐教學(xué)環(huán)節(jié)得到加強。其次,根據(jù)2006年國家教育部、國家發(fā)改委、國家財政部和國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于加強煤礦專業(yè)人才培養(yǎng)工作的意見》中,提出了要不斷擴大與煤礦安全緊密相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)模。因此,建議我校安全工程專業(yè)可以確定為以煤礦安全為主,其他方向根據(jù)學(xué)生自己的興趣和需要進行選擇。
4.2.2 師資力量需進一步加強,課程設(shè)置需進一步優(yōu)化
我校是在國家對安全的高度重視的前提下,全國安全工程專業(yè)人才需求不斷增加的背景下新增設(shè)的專業(yè)。開設(shè)時間不長,不可避免存在問題,比如師資力量比較薄弱,課程設(shè)置不太合理等。
針對此問題,建議學(xué)校大力引進高學(xué)歷從事煤礦安全研究的人才,進一步充實教師隊伍建設(shè),不斷提高學(xué)生的質(zhì)量;根據(jù)確定的專業(yè)發(fā)展方向來進一步優(yōu)化專業(yè)課程設(shè)置,適當增開煤礦安全方面的專業(yè)基礎(chǔ)課程,不斷充實學(xué)生基本知識儲備。
4.2.3 實驗室建設(shè)需進一步加強
我校安全工程專業(yè)現(xiàn)有的實驗設(shè)備遠不能滿足教學(xué)要求。針對該專業(yè)實驗設(shè)備嚴重匱乏的情況,學(xué)校應(yīng)加大力度和強度購置安全工程專業(yè)實驗室設(shè)備并增開相應(yīng)的實驗室,以滿足主干專業(yè)課實驗要求。實驗設(shè)備的購置,保證教學(xué)的前提下,還應(yīng)盡可能考慮為學(xué)生及老師的科研服務(wù)。
5.我校安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探討
培養(yǎng)模式是實現(xiàn)培養(yǎng)目標的方法、過程、形式和途徑。培養(yǎng)模式的選擇正確與否是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素之一。我校安全工程專業(yè)的專業(yè)課程設(shè)置,除了基礎(chǔ)課程按照高等教育工學(xué)類要求設(shè)置外,還應(yīng)著重強調(diào)專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)和專業(yè)技術(shù)課程的重要性,在專業(yè)實踐上強調(diào)學(xué)生的綜合實踐能力和社會適應(yīng)性。因此,我校安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式應(yīng)為:重基礎(chǔ)教學(xué)、加強實踐教學(xué)、拓寬知識面。
(1)重基礎(chǔ)教學(xué)。加強基礎(chǔ)教育和專業(yè)基礎(chǔ)的教學(xué),為安全工程專業(yè)課程和實驗課程的有效開設(shè)以及社會實踐等奠定良好基礎(chǔ);
(2)加強實踐教學(xué)。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是安全工程專業(yè)本科生學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,只有加強實踐環(huán)節(jié)的教學(xué),才能培養(yǎng)出既有理論知識,又有實踐能力的有用人才;
(3)拓寬知識面。除了基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)外,應(yīng)加強學(xué)生對通用安全工程學(xué)科知識的掌握和對專業(yè)安全生產(chǎn)技術(shù)課程內(nèi)容的了解,以滿足社會生產(chǎn)發(fā)展的需要。
6.結(jié)論
本文針對目前各高校的安全工程本科教育普遍存在著專業(yè)方向不明確、人才培養(yǎng)模式標準不統(tǒng)一等情況,結(jié)合我校安全工程專業(yè)實際情況和存在的問題,提出了我校安全工程專業(yè)的專業(yè)發(fā)展定位應(yīng)以煤礦安全為主,其它方向可根據(jù)學(xué)生的需要進行選擇。經(jīng)過不斷的探索得出了我校安全工程專業(yè)“重基礎(chǔ)教學(xué)、加強實踐教學(xué)、拓寬知識面”的人才培養(yǎng)模式,從而達到服務(wù)社會、服務(wù)經(jīng)濟發(fā)展的培養(yǎng)目標。
參考文獻
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[3]傅貴,周心權(quán)等.安全工程本科的“工程型大安全”教學(xué)方案構(gòu)建[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2004,14(8):64-68.
關(guān)鍵詞:安全工程專業(yè);機械工程材料;教學(xué)改革
安全工程專業(yè)屬于涉及面極廣的綜合交叉專業(yè),注重培養(yǎng)能夠從事安全技術(shù)及工程、安全科學(xué)與研究、安全監(jiān)察與管理、安全設(shè)計與生產(chǎn)、工作場所危險有害因素識別與檢測等方面工作的復(fù)合型高級工程技術(shù)人才[1]。隨著國家、企業(yè)和個人對安全工作的日益重視以及全國300人以上高危企業(yè)的日益增多,安全工程專業(yè)人才的需求市場巨大,即使近年來畢業(yè)生數(shù)量已大幅度增加,也仍處于供不應(yīng)求的狀況。開辦安全工程專業(yè)的高校類型很多,但主要為理工類院校,而且各個院校的安全工程專業(yè)都有其自身的特色,例如:中國礦業(yè)大學(xué)安全工程專業(yè)在煤礦安全領(lǐng)域擁有多個國家級重點實驗室;中國科技大學(xué)安全工程專業(yè)在火災(zāi)科學(xué)和城市公共安全研究領(lǐng)域居于國際先進水平;河南理工大學(xué)安全工程專業(yè)在瓦斯地質(zhì)與瓦斯突出防治、通風(fēng)理論與技術(shù)等領(lǐng)域有著鮮明的優(yōu)勢;中南大學(xué)安全工程專業(yè)主要聚焦于安全工程方面的設(shè)計、研究、檢測、評價、監(jiān)察與管理等方面;西安科技大學(xué)安全工程專業(yè)形成了煤火科學(xué)與防控、礦山設(shè)備安全與救援、智慧消防等特色鮮明的研究方向。作為河南省一級重點學(xué)科和高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)點,鄭州大學(xué)安全工程專業(yè)面向機械、材料、土木、交通等工程領(lǐng)域,培養(yǎng)具有扎實的力學(xué)基礎(chǔ)理論、安全科學(xué)與工程基礎(chǔ)知識、工程結(jié)構(gòu)與設(shè)備方面的專業(yè)技術(shù)知識的創(chuàng)新型工程技術(shù)人才,在提高工程結(jié)構(gòu)和設(shè)備及其零部件的壽命等方面具有明顯的優(yōu)勢和特色[2]。鄭州大學(xué)安全工程專業(yè)已與宇通集團有限公司、衛(wèi)華集團有限公司、中信重工機械股份有限公司、中國建筑第七工程局有限公司等河南省知名制造建筑企業(yè)聯(lián)合共建了多個穩(wěn)定的教學(xué)實習(xí)基地,致力于服務(wù)本省的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)并與之相輔相成、共同發(fā)展。機械設(shè)備在采礦業(yè)、制造業(yè)、建筑業(yè)、航空航天以及人們?nèi)粘I钪袘?yīng)用非常普遍,是人類探索和利用大自然并使之更好地為人類服務(wù)的重要工具[3,4]。然而人類的血肉之軀在冰冷的鋼鐵之體面前卻是非常的脆弱,一個小小的機械事故常會造成巨大的經(jīng)濟損失和難以挽回的人員傷亡。許多高校的尤其是以設(shè)備安全為特色的安全工程專業(yè),都開設(shè)有機械類基礎(chǔ)課程,如:機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械安全工程、機械工程材料和設(shè)備結(jié)構(gòu)安全分析等,而這些課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)針對安全工程專業(yè)的培養(yǎng)目標和專業(yè)特色進行適當?shù)恼{(diào)整[5,6]。下面就以機械工程材料課程為例,探討其面向安全工程專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和方式。
一機械工程材料課程介紹
(一)機械工程材料材料的發(fā)展水平和利用程度已成為人類文明進步的標志,人類社會依據(jù)制造生產(chǎn)工具的材料可劃分舊石器時代、新石器時代、青銅器時代、鐵器時代、鋼鐵時代和新材料時代。機械工程材料是用于制造各類機械零件、構(gòu)件的材料和在機械制造過程中所應(yīng)用的工藝材料,相關(guān)研究跨越機械和材料兩個學(xué)科:一方面從機械工業(yè)的需求出發(fā),推動材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展;另一方面借助材料科學(xué)的新進展,推動機械工程技術(shù)的革新。
(二)課程內(nèi)容及特點機械工程材料課程主要講授零(構(gòu))件和器件在不同服役條件下的失效方式及其對性能的要求,以及機械設(shè)計者和制造者必須具備的材料基礎(chǔ)知識和基本理論;介紹各類工程材料的成分、組織結(jié)構(gòu)與冷、熱加工(或合成)工藝、性能特點和應(yīng)用范圍,并以實例說明如何根據(jù)零(構(gòu))件或器件的不同服役條件和性能要求進行合理選材。該課程在講授方面概念多且較為抽象,前后內(nèi)容邏輯聯(lián)系少,沒有數(shù)學(xué)公式推導(dǎo);在考試方面記憶點多,文字作答多,數(shù)學(xué)計算少;在實驗方面由于金相實驗對實驗設(shè)備要求高,熱處理實驗對實驗場合和操作要求特殊,因而不便讓學(xué)生動手操作。以上特點使本科生在學(xué)習(xí)機械工程材料課程時容易感到枯燥而不夠重視,尤其是非機械類的學(xué)生會對這門課程的學(xué)習(xí)目的感到迷茫,從而喪失興趣和主動性。
(三)學(xué)習(xí)本課程的必要性對于畢業(yè)后直接就業(yè)的安全工程專業(yè)本科生而言,他們的就業(yè)領(lǐng)域大都為建筑和制造行業(yè),而碳鋼、鑄鐵、合金鋼、鋁合金等材料在這些行業(yè)中使用普遍。從事這類行業(yè)的本科生若要評判建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)備是否用材合理和安全,就要熟悉這門課程。機械工程材料是聯(lián)系其它理論知識與工程實際的必不可少的橋梁,該課程的內(nèi)容是工程人員經(jīng)過大量實驗總結(jié)而成的,具有很強的實踐指導(dǎo)意義,在安全評估和提出改進設(shè)計時可作為工具書進行參考。對于畢業(yè)后繼續(xù)深造的安全工程專業(yè)本科生而言,他們在將來的研究生階段大都從事力學(xué)、材料、機械、土木方面的研究。在此類研究領(lǐng)域中常要對材料或結(jié)構(gòu)進行力學(xué)試驗以及進一步改進,因此需要熟悉常用工程材料的使用性能、工藝性能、顯微組織以及性能改進方式等,這些正是機械工程材料課程的教授內(nèi)容。該課程能夠有效指導(dǎo)研究人員在工程結(jié)構(gòu)/材料的設(shè)計和試驗中如何選用和改進材料,使結(jié)構(gòu)和設(shè)備更加安全可靠。
二重點講授內(nèi)容及教學(xué)方法探討
(一)針對安全工程專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容基于從“問題”和以“問題”為歸的思想,在給安全工程專業(yè)本科生講授機械工程材料課程時,要從設(shè)備零件失效著手,重點講解零件過量變形、斷裂、磨損、腐蝕和蠕變等的具體失效形式、失效原因和相應(yīng)的材料抗力指標,使學(xué)生能夠根據(jù)零件工作條件和失效方式合理選材與使用材料。為進一步使學(xué)生能夠合理制定冷、熱加工工藝路線以改進材料,需重點講授鐵碳合金相圖、壓力加工的影響、奧氏體轉(zhuǎn)變圖和鋼的普通熱處理等內(nèi)容。最后從實際案例出發(fā)對機械設(shè)備關(guān)鍵零部件的工作條件、常見失效形式以及選材及改進材料的方式進行系統(tǒng)講解,使學(xué)生能夠?qū)⒅匾R點串聯(lián)起來,以加深印象并能活學(xué)活用。除了上述重點講授內(nèi)容,還需使安全工程專業(yè)本科生熟悉了解合金鋼、鑄鐵、有色金屬及其合金等工程中常用金屬材料的基本概念、性能特點和適用場合。通過講解合金元素的作用、鑄鐵的石墨化、鋁合金的時效強化等理論知識,使學(xué)生在以后工作研究中遇到此類材料時能夠有目的地查詢和學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)書籍,以進一步深入掌握相應(yīng)的知識體系。
(二)面向安全工程專業(yè)的教學(xué)方法首先,在結(jié)合安全工程專業(yè)特點的基礎(chǔ)上要充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢。為了提高該專業(yè)本科生的學(xué)習(xí)興趣,要從機械零件(或器件)的失效分析開始講解,建議采用西安交通大學(xué)沈蓮主編的《機械工程材料》教材[7]。在首次課上先播放典型設(shè)備零件的失效視頻,并展示一些由零件失效造成的安全事故案例,使學(xué)生直觀認識到起這門課與安全工程專業(yè)之間的聯(lián)系。在具體講解不同的失效類型時,可通過播放視頻動畫和講述相應(yīng)案例等手段提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并加深他們對知識理論的理解,比如:在講解沖擊韌性和韌脆轉(zhuǎn)變溫度這類重要知識點時,先播放一段泰坦尼克號撞擊冰山而快速沉沒的電影橋段,然后通過提問的方式讓學(xué)生判斷這個事故歸咎于材料的韌性斷裂還是脆性斷裂并進行解釋,最后給出答案和詳細分析,并進一步引導(dǎo)學(xué)生對一些難以預(yù)料的安全事故進行思考。其次,對于重點核心內(nèi)容要采用靈活的教學(xué)方法并激發(fā)學(xué)生主動獲取知識的能力。教學(xué)方法的選擇因內(nèi)容而異:對于馬氏體、奧氏體和鐵素體這類相近的概念,要采用異同比較法找出它們的共性和區(qū)別;對于“熱加工”和“冷加工”這類正好相反的概念,要采用相反相成比較法對它們的定義進行界定;對于鐵碳合金相圖這類知識點多而難以記憶的概念,要采用口訣記憶法并反復(fù)進行訓(xùn)練。此外要讓學(xué)生在課下做好溫習(xí)和預(yù)習(xí)工作,并定期進行檢查、答疑和總結(jié),以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動性。最后,引導(dǎo)學(xué)生綜合運用本門課所學(xué)知識對真實案例進行設(shè)計和分析,以提高他們對知識理論的掌握程度和運用能力。一個典型的案例就是火箭發(fā)動機殼體的選材,工程師在初始設(shè)計時為了減輕自重而選擇了超高強度鋼,但在實際打壓試驗中,殼體在遠低于工作應(yīng)力的情況下發(fā)生爆裂。于是人們依照經(jīng)典設(shè)計思想選用了強度更高的鋼,結(jié)果爆裂發(fā)生在更低的應(yīng)力下。這個案例可作為課堂討論題目組織學(xué)生分組進行討論和分析,加深他們對斷裂韌度等指標的認識。類似話題還有飛機機翼為何采用剛度不高的鋁合金,汽車板簧為何不采用彈性模量較低的橡膠等。在案例分析討論的基礎(chǔ)上,再系統(tǒng)講解材料強度、塑性和韌性的合理配合,以及如何根據(jù)材料的使用性能、工藝性能和經(jīng)濟性進行選材等知識點。
【關(guān)鍵詞】核特色;安全工程;安全法律法規(guī);教學(xué)改革
一、課程的性質(zhì)、任務(wù)及特點
《安全法規(guī)》是安全工程專業(yè)本科生的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程。通過教學(xué)使學(xué)生了解法的基礎(chǔ)知識,了解安全生產(chǎn)立法的重要意義及必要性、安全生產(chǎn)執(zhí)法的原則;熟悉我國安全生產(chǎn)法律法規(guī)體系;掌握安全生產(chǎn)主要法律、法規(guī)和規(guī)章、標準的主要內(nèi)容及基本要求,并能綜合運用于對安全實際問題的分析,培養(yǎng)學(xué)生運用安全法律法規(guī)知識來解決安全工程實際問題的能力。南華大學(xué)安全工程本科專業(yè)自2004年創(chuàng)辦以來,建設(shè)過程中一直以“核”為特色,培養(yǎng)熟悉輻射防護與核安全相關(guān)知識,具備安全工程扎實專業(yè)知識的安全技術(shù)與管理專業(yè)人才[1],主要為核工業(yè)企業(yè)及核電建設(shè)企業(yè)等輸送人才?!栋踩ㄒ?guī)》課程既涉及法理學(xué)的知識,又涉及安全生產(chǎn)的相關(guān)內(nèi)容,具有多學(xué)科交叉性、綜合性和較強的工程應(yīng)用性等特點。為提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,結(jié)合專業(yè)方向和辦學(xué)特色,按照我國工程教育專業(yè)認證標準要求以及注冊安全工程師的培養(yǎng)目標,以學(xué)生畢業(yè)能力達成為核心任務(wù),聚焦學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng),教學(xué)過程中從教學(xué)內(nèi)容的把握、教學(xué)方法及考核方式的優(yōu)化等方面進行了改革探索與實踐。
二、課程教學(xué)改革實踐
(一)精心組織、及時更新教學(xué)內(nèi)容,增設(shè)核特色教學(xué)內(nèi)容模塊。課程教學(xué)要達到培養(yǎng)目標要求,首先必須選擇合適的教材,對教學(xué)內(nèi)容進行精選,科學(xué)合理組織教學(xué)內(nèi)容。目前南華大學(xué)安全工程專業(yè)采用的《安全法規(guī)》課程教材《安全生產(chǎn)法及相關(guān)法律知識》(2011版)是由中國大百科全書出版社出版的注冊安全工程師考試教材,其中部分內(nèi)容已經(jīng)陳舊,部分法律、法規(guī)和標準是需要更新的。因此,在教學(xué)過程當中,必須利用好網(wǎng)絡(luò)資源對教學(xué)內(nèi)容更新。該教材教學(xué)信息量大,且與《安全管理學(xué)》《職業(yè)衛(wèi)生與防護》《建筑安全工程》等課程教材存在內(nèi)容交叉和重復(fù)。全書共七章內(nèi)容,而教學(xué)課時有限(24學(xué)時),因此必須依據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)計劃和目標科學(xué)合理組織教學(xué)內(nèi)容,及時更新相關(guān)內(nèi)容,并通過系室教研活動與相關(guān)課程進行銜接,避免內(nèi)容的重復(fù),同時結(jié)合專業(yè)方向和辦學(xué)特色加以補充完善。課程講授的主要內(nèi)容包括:第一章安全生產(chǎn)法律基礎(chǔ)知識,主要介紹法的概念、特征、分類和基本內(nèi)容、安全生產(chǎn)立法的必要性及其重要意義、我國安全生產(chǎn)法律法規(guī)體系的基本框架等;第二章《安全生產(chǎn)法》,主要介紹安全生產(chǎn)法立法的必要性、立法的宗旨、貫徹實施《安全生產(chǎn)法》的意義、安全生產(chǎn)法的基本框架以及重要條款內(nèi)容等;第三章安全生產(chǎn)單行法律,主要介紹《礦山安全法》和《消防法》;第四章安全生產(chǎn)相關(guān)法律,重點介紹《刑法》中有關(guān)安全生產(chǎn)方面的法律責(zé)任以及《職業(yè)病防治法》;第五章安全生產(chǎn)相關(guān)行政法規(guī),主要介紹《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例》;第六章安全生產(chǎn)相關(guān)部門規(guī)章和第七章安全生產(chǎn)標準體系以及第一至第五章未在在課堂上講授的內(nèi)容要求學(xué)生自學(xué)。在介紹完上述內(nèi)容后,根據(jù)學(xué)校安全工程專業(yè)的專業(yè)方向和辦學(xué)特色增設(shè)核特色教學(xué)內(nèi)容模塊,即增加一章內(nèi)容:第八章核安全法律法規(guī)體系,講授的內(nèi)容主要包括:國際主要核能源國家的核安全法律法規(guī)體系;我國現(xiàn)行的核安全法律法規(guī)體系的發(fā)展歷程、國家核安全局歷史沿革和職責(zé);我國核安全法律法規(guī)體系的構(gòu)架、范圍;我國目前有關(guān)核安全方面的法律、法規(guī)和導(dǎo)則以及核安全與輻射安全監(jiān)督管理依據(jù)的主要法律和法規(guī);核安全國際公約及有關(guān)文件;核與輻射安全有關(guān)的重要國際組織等,重點介紹《核安全法》和《放射性污染防治法》。
(二)精選事故案例,采用案例討論式教學(xué)法。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是“滿堂灌”,教師講、學(xué)生聽,聽沒聽、聽懂多少要到最后的測試時才能見分曉,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性較差。在人們生產(chǎn)、生活及生存的空間領(lǐng)域中,生產(chǎn)經(jīng)營單位的生產(chǎn)經(jīng)營活動的各個環(huán)節(jié)都能體現(xiàn)安全法律法規(guī)和標準的內(nèi)容。大量的事故案例統(tǒng)計分析表明:事故原因大多都是“三違”所引起的,其中很重要的一個原因就是沒有按照法律法規(guī)和標準的要求去做?!栋踩ㄒ?guī)》課堂理論教學(xué)都是單純的法律條文,如單純采用“說教”式的教學(xué)方法,學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較枯燥,易產(chǎn)生疲勞心理,教學(xué)效果難以保證。教學(xué)中如果把法律條文與具體案例結(jié)合起來,則學(xué)生對法律條文就會有更深刻的認識和理解,才更能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。案例討論式教學(xué)法是在該課程教學(xué)中采用的很重要的一種教學(xué)方法。教學(xué)過程中先由主講教師講授具體的法律法規(guī)條款,然后通過精選國內(nèi)外典型案例,并以課堂討論的形式來展開,加深學(xué)生對知識點的理解。選擇案例時注重案例的真實性、典型性和價值性,可選擇中華人民共和國應(yīng)急管理部網(wǎng)站上通報的安全生產(chǎn)事故案例,這樣學(xué)生查找起來也比較方便。如介紹《安全生產(chǎn)法》時,對一些重要條款則結(jié)合具體案例來學(xué)習(xí),并配以適量課堂練習(xí)題,由學(xué)生討論后回答,邊學(xué)習(xí)邊消化,加深了學(xué)生對法律條文的理解與記憶,教學(xué)效果較好;介紹《消防法》時,精選《天津港“812”瑞海公司危險品倉庫特別重大火災(zāi)爆炸事故》案例[2],運用安全管理學(xué)的原理、方法和手段,分析事故產(chǎn)生的原因,并對照《安全生產(chǎn)法》《消防法》指出違法之處,即分析討論各方責(zé)任主體,包括事故直接責(zé)任方瑞海公司、相關(guān)政府監(jiān)管部門及相關(guān)中介服務(wù)機構(gòu)———如安全評價公司等,具體違反了《安全生產(chǎn)法》和《消防法》哪些條款?應(yīng)承擔(dān)哪些法律責(zé)任?介紹《職業(yè)病防治法》時,通過精選國內(nèi)典型塵肺職業(yè)病危害事故案例,如“張海超開胸驗肺塵肺事件”、“深圳塵肺門事件”等,讓學(xué)生依據(jù)安全管理學(xué)的知識來分析其事故產(chǎn)生的原因,并對照《職業(yè)病防治法》指出違法之處,提出預(yù)防控制措施。加深學(xué)生對《職業(yè)病防治法》的認識和理解,從而重視對職業(yè)病危害的防治,并增強對職業(yè)病危害防治的能力。又如介紹《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例》時,教學(xué)過程中結(jié)合身邊發(fā)生的事故案例———“湖南衡陽特大建筑火災(zāi)事故”,分析事故產(chǎn)生的原因、相關(guān)責(zé)任方的違法之處及應(yīng)承擔(dān)的法律責(zé)任。采用案例討論式教學(xué)法時,教師提前一周將案例布置給學(xué)生,讓學(xué)生先就案例進行消化,要求學(xué)生查閱相關(guān)法律法規(guī)及文獻資料,加深對理論知識的理解,然后采用課堂討論的形式,由教師進行啟發(fā)式提問,引導(dǎo)學(xué)生對事故產(chǎn)生的原因及存在的違法問題進行思考,緊接著由學(xué)生發(fā)言,分析其事故產(chǎn)生的直接原因和間接原因,分清事故責(zé)任,指出事故各方責(zé)任主體有哪些違法之處?即具體違反了哪些法律、法規(guī)的哪些條款?并提出預(yù)防對策及措施,最后由教師進行點評和總結(jié),加深了學(xué)生對相關(guān)法律法規(guī)內(nèi)容的理解。通過對案例教學(xué)法和討論式教學(xué)法的有機融合,增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,教學(xué)效果明顯提高。
(三)運用視頻、圖片資料,寓實踐教學(xué)于理論教學(xué)中?!栋踩ㄒ?guī)》課程內(nèi)容多為枯燥的文字條款,純理論教學(xué)不能使學(xué)生充分掌握這門課程的精髓,容易造成學(xué)生課堂注意力不集中,教學(xué)質(zhì)量和效果欠佳。在教學(xué)實踐中,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精選一些視頻和圖片資料,理論聯(lián)系實際,生動形象地反映相關(guān)法律法規(guī)的內(nèi)容,便于學(xué)生理解和掌握。如介紹《安全生產(chǎn)法》時,對一些重要的條款配以圖片或視頻,簡單直觀、通俗易懂,教學(xué)效果好;又如在介紹《消防法》時,課堂上組織學(xué)生觀看《湖南衡陽特大建筑火災(zāi)事故的剖析》典型案例視頻資料,并結(jié)合《天津港“812”瑞海公司危險品倉庫特別重大火災(zāi)爆炸事故》圖片資料,使學(xué)生認識到火災(zāi)的嚴重性和危害性以及學(xué)習(xí)《消防法》的重要性,增強其安全責(zé)任感。此外,還利用課間組織學(xué)生觀看消防安全系列片《火場逃生與自救》,使學(xué)生感受火災(zāi)現(xiàn)場的緊張氣氛,并學(xué)習(xí)一些火場逃生的知識,使學(xué)生終生受益[3]。通過相關(guān)視頻影像及圖片資料的展示,讓學(xué)生輕松自如地學(xué)習(xí),很好地掌握相關(guān)法律法規(guī)的內(nèi)容,并在以后的工作中付諸于實踐。
(四)采用多樣化考核方式,以案例分析為主要考核內(nèi)容?!栋踩ㄒ?guī)》課程是一門應(yīng)用性較強的課程。因此對該課程成績的考核,主要依據(jù)我國工程教育專業(yè)認證標準要求以及注冊安全工程師的培養(yǎng)目標,以學(xué)生畢業(yè)能力達成為落著點,聚焦對學(xué)生解決復(fù)雜安全工程問題能力的培養(yǎng)。即既要考核學(xué)生對相關(guān)安全法律法規(guī)條文的理解和掌握程度,又要考核他們初步運用安全法律法規(guī)知識來解決安全工程實際問題的能力。為此采用綜合考評的方式,進行多樣化的考核,即將到課考勤、課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、課堂討論與期末考試結(jié)合起來進行綜合考評。其中將到課考勤、課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、課堂討論四個方面作為平時成績占40%;期末考試采用開卷方式占60%,精選二至三道案例分析題,對于每道案例分析題均提出兩個問題:第一,要求學(xué)生依據(jù)相關(guān)安全法律法規(guī)指出相關(guān)責(zé)任方的違法之處,并說明理由;第二,要求學(xué)生依據(jù)相關(guān)專業(yè)課程(如安全管理學(xué)等)知識提出預(yù)防控制措施。這樣既考核了學(xué)生對相關(guān)安全法律法規(guī)條文的理解、掌握程度以及初步應(yīng)用的能力,同時通過對相關(guān)專業(yè)課程知識的滲透,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用相關(guān)知識來解決安全工程實際問題的能力。實踐證明,采用多樣化的考核方式,提升了教學(xué)效果。
三、結(jié)語
1安全工程專業(yè)實驗教學(xué)中存在的問題
1.1實驗教材不足
(1)教材編寫難度大。安全工程學(xué)科是一個交叉型學(xué)科,安全問題具有高度的多樣性和復(fù)雜性[10],煤礦安全不僅涉及安全學(xué)科自身的理論,還涉及到井巷工程、瓦斯治理、火災(zāi)防治等其他學(xué)科的相關(guān)理論和技術(shù),編寫出高質(zhì)量的安全工程實驗教材并不易。
(2)教材內(nèi)容質(zhì)量不高。國內(nèi)高校正在使用的安全工程專業(yè)實驗教材大多為自行編寫的講義,難免存在一些問題[11]。
(3)對教材建設(shè)投入的經(jīng)費和精力不夠。由于安全工程專業(yè)實驗教材適用面窄,而編寫教材需要參閱大量的文獻、花費大量精力,至今尚未引起充分的重視[2]。
1.2經(jīng)費緊缺,設(shè)備不足
在一些高校,安全工程專業(yè)尚處于初建和發(fā)展期。有些高校安全實驗儀器設(shè)備配備和實驗經(jīng)費不足,以致很多實驗難以開出,或只開設(shè)演示性實驗,從而影響實驗教學(xué)效果和學(xué)生動手能力的提高。
1.3驗證性實驗多,設(shè)計性實驗少
對于驗證性實驗,學(xué)生只要依據(jù)實驗指導(dǎo)書給出的步驟進行實驗就可以得到實驗結(jié)果,這對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造性是不利的;而對于設(shè)計性實驗,學(xué)生需要自行設(shè)計實驗方案和進行數(shù)據(jù)處理,有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、自學(xué)能力以及創(chuàng)造性思維能力。然而,由學(xué)生自行編寫方案的設(shè)計性實驗較少。
1.4已有的設(shè)計性實驗效果不理想
盡管一些高校開設(shè)了設(shè)計性實驗,但缺少相關(guān)教學(xué)指導(dǎo)體系,以致實驗效果并不理想。這是因為,設(shè)計性實驗課穿插于理論教學(xué)課中,在時間上缺少彈性,甚至出現(xiàn)實驗與考試時間沖突的現(xiàn)象。
1.5實驗教學(xué)手段單一,教學(xué)體系不完善
有的高校還沒有安全工程實驗教學(xué)指導(dǎo)書、實驗教學(xué)大綱、實驗教學(xué)計劃、實驗考核、實驗報告書等一系列實驗教學(xué)文件,甚至有的還沒有實驗學(xué)分,安全工程實驗完全依附于專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。由于安全工程實驗課沒有獨立學(xué)分,實驗效果也不好。
1.6實驗室管理不正規(guī)
有的高校新建安全工程實驗室管理制度尚不完善,存在一些安全隱患。
2創(chuàng)新安全工程實驗教學(xué)理念
“大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃”是教育部為推動高校的實驗教育改革以及創(chuàng)立新時期創(chuàng)新性人才培養(yǎng)模式而制訂的[13],該計劃指出:提高我國大學(xué)生綜合素質(zhì)的一個重要途徑是創(chuàng)新實驗教學(xué)。在創(chuàng)新實驗教學(xué)的過程中,不僅要有新的教學(xué)思想,更要著重培養(yǎng)大學(xué)生利用已掌握的理論知識分析、解決問題的能力,著力培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新意識。創(chuàng)新性實驗教學(xué)的根本目的是利用實驗教學(xué),培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力[14]。對于教學(xué)工作來說,培養(yǎng)創(chuàng)新能力也需要用創(chuàng)新的教育理念和創(chuàng)新的教育方法完成教學(xué)和實驗工作,以實驗設(shè)備設(shè)施、實驗管理體制、實驗教學(xué)手段、實驗內(nèi)容等方面作為切入點,形成專業(yè)特色顯著的創(chuàng)新型實驗教學(xué)模式。為此,在安全工程創(chuàng)新實驗教學(xué)的過程中要發(fā)揮學(xué)科特色,以培養(yǎng)創(chuàng)新型安全人才為目標,充分利用教育資源,形成嚴謹?shù)摹⑼暾?、不斷發(fā)展的安全工程創(chuàng)新實驗教學(xué)體系。
3安全工程實驗教材改革
實驗教材是體現(xiàn)實驗教學(xué)目標、內(nèi)容和方法的重要載體,是指導(dǎo)和規(guī)范實驗教學(xué)過程、提高實驗教學(xué)質(zhì)量的保證[15]。作為實踐性和綜合性較強的安全工程,特別需要系統(tǒng)性強、科學(xué)規(guī)范的實驗教材。
3.1構(gòu)建統(tǒng)一的課程體系
目前,我國安全工程專業(yè)的課程體系是以安全學(xué)原理、安全系統(tǒng)工程等安全工程專業(yè)的公共基礎(chǔ)課為核心,以具有相關(guān)工程背景的專業(yè)為依托和外延,這就要求強化基礎(chǔ),按綜合學(xué)科的模式建設(shè)專業(yè),建立由安全工程本科專業(yè)基礎(chǔ)課、必修課和選修課組成的課程體系。其中基礎(chǔ)課是為學(xué)習(xí)專業(yè)課服務(wù)的,包括安全學(xué)原理、安全系統(tǒng)工程、力學(xué)、電子電工技術(shù)、機械原理、大學(xué)物理等;必修課使學(xué)生掌握安全工程專業(yè)的基本原理、理論和知識,主要課程有安全人機工程、防火防爆技術(shù)、通風(fēng)安全學(xué)、安全評價技術(shù)、壓力容器安全技術(shù)、危險源識別技術(shù)等;選修課則是安全工程與具體行業(yè)密切相關(guān)的課程,如礦業(yè)安全、化工安全、建筑安全等。
3.2凝練實驗教學(xué)內(nèi)容
實驗教材應(yīng)根據(jù)課程體系的要求進行設(shè)置,同時必須滿足以下3方面的要求:(1)在廣度上,要能夠覆蓋本專業(yè)主干課程的知識點;(2)在難度上,應(yīng)該設(shè)置有不同層次和類型的實驗項目和題目;(3)在技能培養(yǎng)上,要通過安全工程實驗課程的教學(xué),使學(xué)生深入理解、掌握并運用安全工程理論和技術(shù),能夠分析和處理實際問題,有實驗動手能力。
3.3積極組織編寫實驗教材
學(xué)校和安全工程學(xué)科相關(guān)管理部門應(yīng)組織在安全工程專業(yè)教學(xué)和科研一線的教師規(guī)劃實驗教材內(nèi)容,認真編寫實驗教材,鼓勵教師把自己的科研成果提煉為實驗教學(xué)的題目。應(yīng)組織相關(guān)教師對新編實驗教材進行評議、提交給多名專家審閱修改,確保教材高質(zhì)量。
4安全工程專業(yè)實驗教學(xué)改革探索
安徽理工大學(xué)是國內(nèi)較早創(chuàng)建安全工程專業(yè)的高校之一,于2007年入選第一批“國家級第二類特色專業(yè)建設(shè)點”。學(xué)校對于安全工程專業(yè)實驗教學(xué)改革進行了不斷的探索。
4.1新開設(shè)實驗課程的原則
新開設(shè)的安全工程專業(yè)實驗課應(yīng)遵循以下原則:(1)在技術(shù)上必須是可行的,具有可操作性,適宜并具有一定的實際指導(dǎo)意義;(2)涉及到的知識點應(yīng)為整個課程教學(xué)大綱的重點內(nèi)容;(3)使用安全可靠的儀器設(shè)備,有嚴格的安全措施,避免人身傷害和中毒、火災(zāi)、爆炸等事故發(fā)生;(4)在經(jīng)濟上應(yīng)合理,實驗設(shè)備的購置價格及使用和維護成本應(yīng)在承受范圍內(nèi)。
4.2完善實驗設(shè)備的管理
(1)管好、用好實驗儀器設(shè)備,實驗課教師不僅要熟悉實驗設(shè)備的性能,保證實驗設(shè)備的完好和可用,還要能夠進行實驗設(shè)備的簡單維修和保養(yǎng),充分挖掘?qū)嶒炘O(shè)備的潛力。(2)建立實驗設(shè)備庫,完善實驗設(shè)備的管理制度,建立實驗設(shè)備使用、外借以及維修保養(yǎng)的檔案。(3)加強校際聯(lián)系,建立實驗設(shè)備資源共享平臺。
4.3改進實驗指導(dǎo)方式
(1)所編寫的實驗指導(dǎo)教材要突出實驗原理、操作步驟和操作注意事項,可為學(xué)生的課程實驗、開放性實驗、課程設(shè)計以及畢業(yè)設(shè)計提供全面指導(dǎo)。(2)充分利用多媒體實驗課件。實驗課前,實驗教師要完整地將實驗預(yù)做一次,并將實驗過程錄制成視頻課件供學(xué)生預(yù)習(xí)實驗,著重強調(diào)實驗步驟和操作注意事項。(3)在實驗課前做好準備工作,將儀器設(shè)備調(diào)整到最佳狀態(tài)。針對學(xué)生難以理解和掌握的內(nèi)容,畫出原理圖并配以實驗流程,以方便對學(xué)生講解和推理。(4)將實驗教學(xué)的內(nèi)容與實際應(yīng)用緊密結(jié)合起來,告訴學(xué)生所做實驗的實用性以及現(xiàn)場操作方法。同時,教學(xué)內(nèi)容和知識點的銜接合理,做到因勢利導(dǎo)、重點突出、難點解釋得當。(5)在實驗教學(xué)中,要求學(xué)生將實驗數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)的問題及時、詳細地記錄下來,帶著問題做實驗,掌握數(shù)據(jù)處理、分析實驗結(jié)果和減少實驗誤差的方法,教師在實驗后須對學(xué)生的實驗結(jié)果進行確認。(6)以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)。教師對學(xué)生進行跟蹤指導(dǎo),指導(dǎo)要落實到每一個組、每一個人,要關(guān)注和督促學(xué)生完成實驗計劃。
4.4加強實驗教學(xué)管理
(1)基礎(chǔ)實驗是專業(yè)實驗的基礎(chǔ),通過強化基礎(chǔ)實驗課為專業(yè)實驗(包括一般實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗)奠定基礎(chǔ)。(2)引導(dǎo)、鼓勵和支持教師開發(fā)設(shè)計性和綜合性實驗,鼓勵和支持學(xué)生自己設(shè)計實驗。(3)提高教師的緊迫感和責(zé)任感,督促教師不斷提高進取意識、實驗教學(xué)水平和積極性。在課堂講授過程中,實驗教師予以配合;在實驗教學(xué)過程中,講課教師予以配合,每次實驗課至少有2名教師現(xiàn)場指導(dǎo)。(4)通過開展學(xué)科競賽等活動,提高學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。例如我校能源與安全學(xué)院通過組織學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”、“采礦學(xué)科大賽”、“節(jié)能減排大賽”等學(xué)科競賽活動,提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。(5)實驗室和實驗教學(xué)儀器全面向本科生開放,科研儀器在教師的指導(dǎo)下向本科生開放,最大限度地提高實驗儀器的利用率。鼓勵學(xué)生自行設(shè)計實驗項目,包括研究性、綜合性及設(shè)計性實驗,模型、發(fā)明及制作類實驗,學(xué)科競賽類實驗等。鼓勵學(xué)生自己提出實驗題目,通過實驗解決煤礦企業(yè)生產(chǎn)中遇到的安全難題。(6)鼓勵學(xué)生申報科研項目或參加指導(dǎo)教師的科研項目,通過實驗和后續(xù)的數(shù)據(jù)處理,使學(xué)生的動手能力和分析、解決問題的能力得以提高。(7)把驗證性實驗和演示性實驗安排在大一、大二年級,減少此類實驗的數(shù)量,將此類實驗放到校園網(wǎng)上并提供多媒體課件和視頻錄像,供學(xué)生觀看和學(xué)習(xí)。(8)鼓勵教師根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)遇到的實際問題研發(fā)新型實驗儀器設(shè)備。如我校安全工程實驗室自行研制的滲透率實驗儀、礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)、瓦斯爆炸、煤塵爆炸、電氣安全、煤的低溫氧化等16套實驗儀器,這些實驗儀器填補了實驗空白,在實驗教學(xué)中發(fā)揮了重要作用。(9)將實驗課單獨設(shè)課并單獨分配學(xué)分,從原有的理論課中拆分出來。這樣做的好處是可以促使教師和學(xué)生重視實驗教學(xué)環(huán)節(jié),促使學(xué)生更愿意動手做實驗。
4.5構(gòu)建實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺
實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺集成了管理、信息、課件、視頻、交流和意見反饋等功能,為學(xué)生提供了豐富的課件、視頻等實驗教學(xué)資源以及實驗教學(xué)環(huán)節(jié)管理信息等,創(chuàng)造多維、信息化的實驗課程學(xué)習(xí)平臺,并方便學(xué)生間、學(xué)生和教師間的交流。主要功能有:(1)學(xué)生網(wǎng)上預(yù)約、網(wǎng)上選課功能,學(xué)生可以自選創(chuàng)新性、設(shè)計性或綜合性實驗教學(xué)項目;(2)實驗儀器設(shè)備的使用狀態(tài),提供教學(xué)信息和實驗成績查詢;(3)實驗儀器設(shè)備的基本操作說明、音像資料、多媒體課件等;作為輔助材料,提供實驗過程中所需儀器或軟件的說明書、原理及參考文獻等信息,供學(xué)生使用;實驗教師可以根據(jù)實驗設(shè)備的變化及時修改和完善相關(guān)資料;(4)提供針對實驗儀器和實驗過程的網(wǎng)上交流和意見反饋,跟蹤實驗儀器的占用情況,使學(xué)生能更加合理地安排實驗時間,提高實驗儀器的利用率;(5)對于具有較大危險性的實驗,提供網(wǎng)上虛擬實驗,學(xué)生可以通過網(wǎng)站,在線完成虛擬實驗項目;(6)網(wǎng)上答疑。對于實驗過程中遇到的問題,學(xué)生可以在網(wǎng)上與教師交流。鼓勵學(xué)生積極表達、與同學(xué)分享個人的學(xué)習(xí)體會、學(xué)習(xí)經(jīng)驗以及通過實驗所掌握的知識和技能,鼓勵學(xué)生對實驗中的問題提出建議。
4.6實驗室安全管理
安全工程實驗室裝有甲烷、氧氣、氮氣等氣體的高壓容器,若操作不當則可能發(fā)生安全事故。應(yīng)特別注意壓力容器的特點和危險性,加強安全管理工作。(1)完善高壓容器等具有危險性的實驗設(shè)備和儀器的安全管理制度,對于具有輻射性的實驗儀器(如氣相色譜儀),應(yīng)嚴格遵守國家相關(guān)法規(guī)。在日常實驗、保養(yǎng)以及寒暑假等節(jié)假日都必須注意具有危險性的實驗設(shè)備和儀器的狀態(tài),及時消除安全隱患。(2)加強安全教育,制訂事故應(yīng)急預(yù)案,防止中毒、燒傷、機械傷害等意外事件發(fā)生。(3)學(xué)院成立安全隱患檢查治理小組,進行定期安全隱患檢查。落實實驗室安全工作的專人負責(zé)制,定期對實驗儀器進行保養(yǎng)維護,對發(fā)現(xiàn)的安全隱患應(yīng)及時上報并立即進行整改。
5實驗考核體系
安全工程專業(yè)的實驗可以分為課堂型實驗和開放型實驗,開放型實驗又包括設(shè)計性實驗、綜合性實驗及創(chuàng)新性實驗。對于課堂型實驗,實驗教師可利用多種教學(xué)手段,使學(xué)生更好地掌握實驗原理、方法、流程、數(shù)據(jù)處理及工程應(yīng)用;而對于開放型實驗,學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新性思維參與實驗研究。需要對傳統(tǒng)的安全工程實驗考核體系進行以下調(diào)整:(1)對于實驗基礎(chǔ)知識和基本概念的考核,主要包括平時表現(xiàn)、實驗出勤率、實驗回答問題等,占總成績的30%;(2)實驗報告占總成績的50%,實驗報告中應(yīng)包括詳細的實驗原理、實驗細節(jié)、實驗數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析以及可能的改進方案等;(3)創(chuàng)新性、設(shè)計性的實驗占總成績的20%。設(shè)計性實驗需要根據(jù)課堂理論教學(xué)的需求設(shè)置,學(xué)生可以根據(jù)自己的特長選擇和設(shè)計相應(yīng)的實驗方法及實驗內(nèi)容,以提高動手能力和分析、解決問題的能力。通過實驗教學(xué)考核體系的調(diào)整,有助于學(xué)生發(fā)揮主觀能動性,促進實驗教學(xué)改革,提高實驗教學(xué)質(zhì)量,學(xué)生對于這樣的考核體系反映較好。
6結(jié)束語