李陽 亢永 呂鵬飛 康健 張曉燕
摘要:針對當前《安全檢測與監(jiān)控》課程缺乏授課經(jīng)驗、理論教學手段較為單一、實驗教學條件有限等問題,從教材內(nèi)容、教學方法、考核方式等方面開展改革,滿足復(fù)合型、創(chuàng)新型安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)要求。
關(guān)鍵詞:安全檢測與監(jiān)控;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2019)01-0127-02
《安全檢測與監(jiān)控》是一門新興學科,當前還沒有相關(guān)教學改革成果值得借鑒。由于《安全檢測與監(jiān)控》課程具有針對性強、專業(yè)要求高的特點,傳感器、電工與電子技術(shù)、控制系統(tǒng)等學科的教學成果[1],也無法直接應(yīng)用于《安全檢測與監(jiān)控》的教學中。如何針對本課程特點進行有效的課程改革,以滿足復(fù)合型、創(chuàng)新型安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)及安全工程專業(yè)認證的要求是當前應(yīng)思考的問題。
一、當前課程教學存在的問題
中國礦業(yè)大學安全工程學院邵昊等人[2]圍繞煤礦行業(yè)特色,依據(jù)煤礦安全監(jiān)控監(jiān)測的實際需求,對教學內(nèi)容進行改革,新編了《安全監(jiān)測監(jiān)控》教材[3];該學院王凱等人[4]自主研發(fā)了基于PLC的綜合教學實驗系統(tǒng),著重培養(yǎng)學生的認知實踐能力。我?!栋踩珯z測與監(jiān)控》課程與中國礦業(yè)大學《安全監(jiān)測監(jiān)控》側(cè)重點不同,以化工安全為專業(yè)特色,礦業(yè)大學關(guān)注利用PLC完成監(jiān)測系統(tǒng)信息處理與控制,我校則關(guān)注化工企業(yè)安全生產(chǎn)過程中各類參數(shù)的檢測方法,并要求學生具備一定檢測系統(tǒng)設(shè)計能力。課程學習內(nèi)容主要包括過程參數(shù)檢測與監(jiān)控、氣體檢測與監(jiān)控、工業(yè)噪聲檢測、無損檢測技術(shù)、火災(zāi)信息檢測與監(jiān)控、防雷防靜電及物質(zhì)放射性檢測與監(jiān)控。《安全檢測與監(jiān)控》前期投入了一定人員與經(jīng)費,配備了教學所需的溫度、壓力、氣體、噪聲、防靜電等檢測與監(jiān)控設(shè)備。
二、課程教學改革思路
我校立足于培養(yǎng)高級應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才,要使課程實現(xiàn)既注重基礎(chǔ)又突出實用的目的,令學生真正掌握安全檢測與監(jiān)控的方法,能夠運用儀器設(shè)備正確有效的收集安全狀況信息,掌握現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài),具備一定安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計能力,就要將課堂理論教學與實驗室的實踐教學緊密結(jié)合。采用項目驅(qū)動式方法,按照分階段、遞進式的教學改革思路,構(gòu)建“階梯式”安全檢測與監(jiān)控項目,突出學生的動手能力,充分借助信息類課程基礎(chǔ),創(chuàng)新安全檢測與監(jiān)控教學與實踐方案。其體系結(jié)構(gòu)分為三層,分別為基礎(chǔ)層、應(yīng)用層和創(chuàng)新層。
基礎(chǔ)層是將溫度、壓力、流量流速、氣體、靜電以及工業(yè)噪聲檢測與監(jiān)控課程的理論教學與實驗教學融合,通過理論和實驗環(huán)節(jié)使學生能夠按照化工企業(yè)安全生產(chǎn)需求,合理選擇儀器設(shè)備,獨立完成關(guān)鍵參數(shù)的檢測(如借助氣相色譜儀完成混合氣體檢測與分析等),熟悉化工企業(yè)安全生產(chǎn)參數(shù)要求與檢測步驟。
應(yīng)用層結(jié)合電工電子技術(shù)中數(shù)字電路、模擬電路、A/D轉(zhuǎn)換等相關(guān)基礎(chǔ)知識,實現(xiàn)電子類課程與本課程的銜接,完成火災(zāi)信息檢測或監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計,通過多學科知識融合,使學生加深對本課程教學內(nèi)容的掌握與理解。
創(chuàng)新層則加強學生檢測方法、過程參數(shù)狀態(tài)判斷、檢測儀器選擇、檢測或監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計等綜合能力,選撥優(yōu)秀作品參與安全學科大學生創(chuàng)新實踐項目或者科技競賽(如安全科學與工程大學生實踐與創(chuàng)新作品大賽、URT項目等),將前兩個階段的子項目進行綜合和創(chuàng)新,完成基于信息電子技術(shù)的小型檢測或監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計。通過三層階梯式的訓(xùn)練,使學生能夠根據(jù)不同化工企業(yè)安全生產(chǎn)工藝要求,選擇合適的檢測設(shè)備或傳感器,并進行檢測或監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試,項目由簡單到復(fù)雜,由單一到綜合,學生經(jīng)過這三個階段項目的實施,綜合創(chuàng)新能力、科技開發(fā)能力應(yīng)該有較大程度的提升。
三、課程教學改革措施
(一)優(yōu)化教材內(nèi)容
我院安全工程專業(yè)選用教育部高等學校安全工程學科教學指導(dǎo)委員會組織編寫的《安全檢測與監(jiān)控》作為課程的教材,該教材主要內(nèi)容包括緒論、過程參數(shù)檢測與監(jiān)控、氣體檢測與監(jiān)控、作業(yè)場所空氣中粉塵的檢測、工業(yè)噪聲檢測、無損檢測技術(shù)、火災(zāi)信息檢測與監(jiān)控、防雷防靜電及物質(zhì)放射性檢測與監(jiān)控等。為了避免《安全檢測與監(jiān)控》課程內(nèi)容與《燃燒爆炸安全理論》《職業(yè)危害與防護》的內(nèi)容過多重復(fù),擬科學設(shè)計課程的教學內(nèi)容,結(jié)合遞進式教學改革要求,打破現(xiàn)有教材章節(jié)設(shè)置,調(diào)整教學內(nèi)容順序,使得學生能抓住課程的重點內(nèi)容,形成安全檢測與監(jiān)控的整體概念,能夠運用儀器設(shè)備正確有效的收集安全狀況信息,掌握現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài),具備一定安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計能力。
(二)改進教學方法
目前采用的教學方法主要是講授法,但是《安全檢測與監(jiān)控》知識較為繁雜、枯燥,如果一味采用講授法,學生就會慢慢失去聽課興趣,學習主動積極性會降低。鑒于《安全檢測與監(jiān)控》課程對安全工程專業(yè)學生綜合能力提升的重要性,擬開展以下教學方法改革。
1.基礎(chǔ)層:不再采用全部教師講授的方式,主要將課堂教學移到實驗室,教師講授一部分,學生實驗一部分,邊學邊做,淡化實驗個數(shù)概念。通過實踐來強化不同安全生產(chǎn)重要參數(shù)的安全檢測與監(jiān)控方法和步驟,掌握檢測儀器設(shè)備的使用。實驗內(nèi)容就是項目中的一個個的知識點。
2.應(yīng)用層:當學生能夠按照化工企業(yè)安全生產(chǎn)需求,合理選擇儀器設(shè)備,獨立完成關(guān)鍵參數(shù)的檢測,熟悉化工企業(yè)安全生產(chǎn)參數(shù)要求與檢測步驟之后,在此基礎(chǔ)上,將電工電子技術(shù)中涉及的關(guān)鍵知識與本課程相結(jié)合,依據(jù)火災(zāi)信息檢測與監(jiān)控報警系統(tǒng)要求,讓學生完成一個項目的綜合設(shè)計,即從檢測參數(shù)確定、檢測儀器(傳感器)選擇到檢測或監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(包括信號放大、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、顯示等)。啟發(fā)學生多向思維和設(shè)計思路,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,激發(fā)學生的創(chuàng)造靈感和創(chuàng)新欲望。
3.創(chuàng)新層:通過基礎(chǔ)層與應(yīng)用層項目設(shè)計的全過程訓(xùn)練,學生已掌握安全生產(chǎn)過程中各類參數(shù)的檢測方法,并具備一定檢測系統(tǒng)設(shè)計能力。在這一階段,要求學生進行綜合性的項目設(shè)計。選撥優(yōu)秀作品,參加學校舉辦的大學生創(chuàng)新比賽、URT項目,也可參加全國安全工程學科大學生實踐與創(chuàng)新作品大賽。通過大賽來檢驗學習效果,檢驗實踐創(chuàng)新能力。在創(chuàng)新層的項目法實施過程中,做到“以學生為主”,從文獻查閱、方案制定、可行性分析、設(shè)計、仿真、調(diào)試、總結(jié)等方面組織學生獨立開展工作,充分發(fā)揮學生的主動性和積極性。
(三)改革考核方式
考核是整個課程教學過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),除了考核學生是否掌握課程基本知識外,還應(yīng)考核學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力。目前《安全檢測與監(jiān)控》采用平時成績50%,考試成績50%的方式進行考核。其中平時成績中考勤20%、實驗10%、課后作業(yè)20%。作業(yè)環(huán)節(jié)易存在互相抄襲的現(xiàn)象,實驗所占比例偏小,且實驗環(huán)節(jié)以小組形式開展,難免有學生不夠投入。針對上述問題,擬進行改革,增加過程考核比例。將考試成績在總成績中所占比例由原來的50%降低至30%。實驗結(jié)果評價包括學生自評、組內(nèi)互評、組間互評、教師評價四部分,通過多方參與,使學生過程考核成績趨于合理。其中學生自評占20%,組間互評占20%,組內(nèi)互評占30%,教師評價占30%。
四、結(jié)語
在深度分析學生學習特點和企業(yè)需求的基礎(chǔ)上,按照復(fù)合型、創(chuàng)新型安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)及安全工程專業(yè)認證的要求,根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案,借鑒信息化和項目教學設(shè)計方法,探索基于CDIO理念的《安全檢測與監(jiān)控》教學改革研究,不僅有助于學生掌握安全檢測與監(jiān)控的方法,能夠運用儀器設(shè)備正確有效地收集安全狀況信息,掌握現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài),還能具備一定安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計能力,提高學生實際操作能力,發(fā)揮學生創(chuàng)造性,有利于培養(yǎng)具備從事安全工程設(shè)計、研究、評價、檢測、監(jiān)察和管理等方面基本能力和素質(zhì)的應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才。
參考文獻:
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