新工科背景下《化工安全設(shè)計》課程教學(xué)探索

楊娟

摘? 要：為進一步探索新工科背景下《化工安全設(shè)計》課程教學(xué)，作者從《化工安全設(shè)計》課程教學(xué)現(xiàn)狀入手，全面而深入地分析了該課程進行改革的必要性，并在此基礎(chǔ)上探究了新工科背景下《化工安全設(shè)計》課程教學(xué)優(yōu)化策略。

關(guān)鍵字：新工科背景;《化工安全設(shè)計》課程;教學(xué)現(xiàn)狀;優(yōu)化策略

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）09-0081-03

Abstract： In order to further explore the teaching of "Chemical Safety Design" under the background of new engineering， the author started from the teaching status of "Chemical Safety Design" course， comprehensively and deeply analyzed the necessity of the reform of the course， and on this basis， the teaching optimization strategy of the course "Chemical Safety Design" under the new engineering background.

Keywords： new engineering background; "chemical safety design"; teaching present condition; optimization strategy

一、《化工安全設(shè)計》課程教學(xué)現(xiàn)狀

《化工安全設(shè)計》是化工設(shè)計與安全設(shè)計的結(jié)合產(chǎn)物，屬于綜合性較強的交叉性課程，其中囊括的知識有化工基本裝置安全設(shè)計的基本方法、基本要求、程序、標準以及一些專業(yè)化設(shè)計內(nèi)容，涉及到的內(nèi)容有化工危險性安全設(shè)計相關(guān)概念、化工設(shè)計基本程序及其要求、工藝安全專門化設(shè)計步驟以及方法等，是化工安全專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，其對于這些專業(yè)學(xué)生今后發(fā)展的重要性不言而喻。雖然這門課程的重要性顯而易見，但是在開展實際教學(xué)的過程中仍然產(chǎn)生了很多的問題，影響了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量的提高，同時也增加了學(xué)生學(xué)好這門課程的難度。

（一）教學(xué)過程重理論輕應(yīng)用

《化工安全設(shè)計》這門課程是一個綜合性比較強的科目，但更傾向于安全設(shè)計而不是化工，所以它的這種性質(zhì)就要求教師在開展教學(xué)工作的過程中，要重點培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力，利用實踐過程不斷提高學(xué)生應(yīng)用理論知識的能力，從而達到開設(shè)這門功課的要求。然而，很多教師在開展教學(xué)工作的過程中，過于強調(diào)理論知識的重要性，而大大忽視了實踐教學(xué)對學(xué)生的影響，出現(xiàn)較為嚴重的“重理論輕應(yīng)用”的現(xiàn)象。對于安全專業(yè)的學(xué)生而言，要想讓他們具備安全設(shè)計的意識，培養(yǎng)自身安全設(shè)計的能力，僅僅依靠教師的言傳身教是遠遠不夠的，只有讓他們經(jīng)過大量的實踐，并且用事實驗證，才能讓他們深入地理解這些理論知識，并且把這些理論知識嫻熟地應(yīng)用到安全設(shè)計實踐活動當中。所以，這就要求教師能夠充分地認識到實踐教學(xué)對教授《化工安全設(shè)計》這門課程的重要性，強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高實踐教學(xué)在整個教學(xué)過程中的地位。

（二）脫離化工企業(yè)生產(chǎn)實際的情況較為明顯

掌握《化工安全設(shè)計》課程的知識，是為化工企業(yè)服務(wù)的基礎(chǔ)，但是如果教學(xué)過程脫離化工企業(yè)的生產(chǎn)實際而“空談”教育，那么對于這些學(xué)生而言“畢業(yè)季就是失業(yè)季”。脫離生產(chǎn)實際的教育不僅是浪費教育資源的表現(xiàn)，同時也是對學(xué)生不負責的體現(xiàn)。但不幸的是，教授《化工安全設(shè)計》課程內(nèi)容的很多教師就未能意識到這個問題，完全按照十多年前的老教材給學(xué)生開展教學(xué)工作，里面有些設(shè)備甚至已經(jīng)被淘汰掉了，但是這些教師仍然當成是教學(xué)的重點內(nèi)容教授給學(xué)生。這種不考慮企業(yè)實際需求的做法并不是某個教師存在的問題，而是在很多教師群體中較為普遍的問題，所以針對這種情況，學(xué)校應(yīng)該對教師的教學(xué)過程進行嚴格考察，要求教師必須根據(jù)企業(yè)實際情況對教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整，以學(xué)生和社會實際需求為核心，不能只是為了按時完成自己的教學(xué)任務(wù)而忽視了學(xué)生的利益，要有自己的職業(yè)道德，為學(xué)生著想。

（三）教師教學(xué)能力有待提高

有些負責《化工安全設(shè)計》課程的教師并不是化工專業(yè)出身，只是單純地安全專業(yè)出身，所以對于一些有關(guān)化工方面較為深一點的內(nèi)容研究的比較少，有時候并不知道應(yīng)用于不同的化工工藝應(yīng)該選用哪種設(shè)計材料，或者說并不非常地清楚選擇這種安全設(shè)計材料的原理是什么，所以當學(xué)生問到他們這方面的問題時，他們往往也不能用非?？隙ǖ膽B(tài)度回答學(xué)生所提出的這些問題。《化工安全設(shè)計》這門課程已經(jīng)不再只是涉及到安全設(shè)計方面的內(nèi)容，還涉及到電器、計算機、材料、機械等專業(yè)的知識，所以，在選擇教師時，必須選擇那些綜合能力強的教師，要求他們具備電器、計算機、材料、機械等方面的知識基礎(chǔ)，從而給學(xué)生提供更高質(zhì)量的教學(xué)服務(wù)。

（四）教學(xué)過程未能體現(xiàn)出《化工安全設(shè)計》課程的綜合性特征

教師在課程的授課中，應(yīng)該體現(xiàn)出這門課程越來越是一個綜合性知識課程，是大工科背景下的多學(xué)科綜合課程，而不再僅僅是安全專業(yè)的一門課程，化工安全設(shè)計工作會涉及到電氣、計算機、材料、機械、網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)知識。所以，教師在開展教學(xué)工作時，不能只單純地教授學(xué)生安全設(shè)計方面的知識，而是要擴大知識體系，用與其相關(guān)的知識對授課內(nèi)容進行補充，盡可能地避免學(xué)生產(chǎn)生知識漏洞。但是，在實際教學(xué)過程中，未能體現(xiàn)出《化工安全設(shè)計》課程的綜合性特征，學(xué)生學(xué)到的知識較為固定而且囊括的范圍太小，與安全設(shè)計工作的要求不符。

（五）教學(xué)方式老套

教學(xué)方式老套是影響《化工安全設(shè)計》教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量提高的重要因素之一。坦白來講，這門課程的教學(xué)內(nèi)容本身就很枯燥、抽象，如果教師不能采用比較具有創(chuàng)新性的教學(xué)方式來吸引學(xué)生聽課的興趣，那么學(xué)生上課玩手機、睡覺、聊天的現(xiàn)象將層出不窮。大部分的教師都是沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)方式，即從網(wǎng)絡(luò)上下載《化工安全設(shè)計》的課件，然后自己稍微改動一下，當成是自己的東西，或者自己制作課件。然后在課堂上把這些課前準備好的課件利用多媒體設(shè)備展示給學(xué)生看，最后在課件的末尾給學(xué)生布置一些課下作業(yè)等。這種按部就班、毫無創(chuàng)新性可言的教學(xué)方式不僅降低了學(xué)生對這門課程的興趣，同時還導(dǎo)致教師自身的教學(xué)能力得不到提高。課堂互動能夠有效帶動學(xué)生的聽課性質(zhì)，讓每個學(xué)生都參與到教學(xué)過程，但是大部分的教師根本就不喜歡課堂互動，總是喜歡一個人在課堂上“演講”。而且即使教師想與學(xué)生互動，但是學(xué)生似乎對互動過程并不感興趣，或者站起來以后直接說“我不會”。

（六）對計算機輔助設(shè)計軟件教學(xué)不夠重視

在教授學(xué)生《化工安全設(shè)計》這門課程時，必然會涉及到設(shè)計這個環(huán)節(jié)，而傳統(tǒng)的用手徒手繪制設(shè)計圖紙的方式不僅費時費力，而且得到的圖紙質(zhì)量也不高。所以，現(xiàn)在越來越多的人是利用各種計算機輔助設(shè)計軟件來完成這個工作，比如SolidWorks、Pro/E、CAD等。使用這些計算機軟件，不僅可以讓學(xué)生很方便地進行圖紙設(shè)計，而且還能提高他們實踐動手能力，為今后開展化工安全設(shè)計工作奠定基礎(chǔ)。比如，在對化工廠工藝裝置區(qū)、罐區(qū)、公用設(shè)施區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)等區(qū)域進行安全設(shè)計時，利用這些軟件實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整，讓安全設(shè)計工作花費最少的人力和物力，獲得最快的工作效率。但是，部分教師只是在課堂上提及一下利用計算機輔助設(shè)計軟件的強大作用，而學(xué)校根本就沒有為學(xué)生開設(shè)與這門課程對應(yīng)的計算機輔助設(shè)計軟件課程，所以導(dǎo)致很多學(xué)生雖然知道可以用計算機技術(shù)來提高化工安全設(shè)計工作效率，但是卻并不知道如何實現(xiàn)這個目標。而且，隨著科學(xué)技術(shù)以及計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，很多模擬軟件也應(yīng)運而生，在很多領(lǐng)域發(fā)揮出巨大的作用。在化工安全設(shè)計過程中，通過調(diào)整各種參數(shù)來降低成本、優(yōu)化工藝的情況數(shù)不勝數(shù)，而如果依靠人工手動或者嘗試性的調(diào)整工藝參數(shù)，那么不僅會給工作人員的生命安全帶來較大的安全隱患，而且還會使正常的生產(chǎn)作業(yè)被迫中止，給化工企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟損失。而如果能夠很好地利用這些安全設(shè)計軟件，并配合模擬軟件的使用，那么必然可以利用計算機實現(xiàn)對工藝參數(shù)的優(yōu)化，并且安全性高，不用中斷生產(chǎn)。但是，很多教師的教育思想未能與時俱進，與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展未能同步，導(dǎo)致教學(xué)過程對計算機以及科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用程度非常低，學(xué)生這方面的意識和能力也非常欠缺。

二、新工科背景下對《化工安全設(shè)計》課程進行改革的必要性

隨著環(huán)保壓力和資源壓力的不斷提高，節(jié)能減排、降低能耗成為社會各界的共識?；ぷ鳛橄馁Y源的大戶、排放污染物嚴重的行業(yè)，通過優(yōu)化其安全設(shè)計結(jié)構(gòu)，在保證安全生產(chǎn)的情況下，降低能耗，已經(jīng)成為一個必然趨勢。對化工過程進行安全設(shè)計是化工企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保障，也是不斷優(yōu)化化工生產(chǎn)工藝、排放工藝的有效途徑。而《化工安全設(shè)計》課程就是為了實現(xiàn)這些目標而開設(shè)的，但是傳統(tǒng)的課程教學(xué)過程存在較多的問題，比如：教學(xué)過程重理論輕應(yīng)用、脫離化工企業(yè)生產(chǎn)實際的情況較為明顯、教師教學(xué)能力有待提高、教學(xué)過程未能體現(xiàn)出《化工安全設(shè)計》課程的綜合性特征、教學(xué)方式老套、對計算機輔助設(shè)計軟件教學(xué)不夠重視等問題，所以，如果想實現(xiàn)開設(shè)這門課程的目標，就必須對《化工安全設(shè)計》課程進行改革。而且在新工科背景的要求下，對化工企業(yè)的安全設(shè)計工作又提出了更多的要求，所以在新工科背景下對《化工安全設(shè)計》課程進行改革非常有必要。

三、新工科背景下《化工安全設(shè)計》課程教學(xué)優(yōu)化策略

新工科概念的提出，開拓出了工程教育改革的新渠道。讓學(xué)生謹記歷史的責任，培養(yǎng)實干精神，用實干鑄就工科的輝煌，是新工科的精髓所在。這要求我們在全面、系統(tǒng)地開展新工科教育工作過程中，要不斷地對理論進行創(chuàng)新、對政策進行完善、從實踐中獲得真知，逐步把建設(shè)世界一流學(xué)校的宏偉藍圖變成現(xiàn)實，讓中國工科教育走出國門，走向全世界，創(chuàng)建中國工科教育模式，在國際上劃定中國標準，打造出中國教育品牌，讓中國成為世界工程創(chuàng)新中心和人才培養(yǎng)高地，為實現(xiàn)“兩個一百年”的奮斗目標、為全面建成小康社會、為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢提供人才保障。為了能夠讓《化工安全設(shè)計》這門課程教學(xué)符合新工科背景下的要求，并且提高安全專業(yè)人才的質(zhì)量，讓他們用更飽滿的激情承擔自己的社會責任，好好學(xué)習(xí)，把更多的時間和精力投入到學(xué)習(xí)當中。為了能夠在新工科背景下對《化工安全設(shè)計》課程教學(xué)進行優(yōu)化，我們可以從以下幾個方面入手：

（一）理論教學(xué)與實踐教學(xué)同步發(fā)展

首先應(yīng)該讓教師認識到在開展《化工安全設(shè)計》課程教學(xué)過程中實踐教學(xué)的重要性，強化實踐教學(xué)過程。一方面，學(xué)?？梢詾殚_設(shè)這門課程的專業(yè)，比如安全專業(yè)學(xué)生建立一個專門的實訓(xùn)室，讓他們在實訓(xùn)室接受專業(yè)化的實踐培訓(xùn)。當然，為了保證實踐教學(xué)的質(zhì)量和效率，學(xué)校應(yīng)該讓不同的教師分別負責理論課程和實踐課程，從而減輕教師的工作負擔，并且給學(xué)生提供教學(xué)質(zhì)量保證。除此以外，教師還應(yīng)該給學(xué)生布置一些實踐性的課后作業(yè)，讓他們可以在不斷的實踐練習(xí)中提高自己的實踐操作能力。當某一章節(jié)的理論知識講授完成以后，教師要為學(xué)生及時安排實踐教學(xué)，打鐵趁熱，加深他們對理論知識的學(xué)習(xí)和理解。當然，為了激發(fā)學(xué)生對實踐教學(xué)的興趣，教師還可以為學(xué)生組織像“化工安全設(shè)計校園大賽”等活動，讓他們在活動中與其他學(xué)生交流經(jīng)驗，分享設(shè)計心得，提高自我?？傊?，學(xué)校以及教師都應(yīng)該充分意識到實踐教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)《化工安全設(shè)計》課程的重要性，并且采取行之有效的措施來完善實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，促進學(xué)生全面發(fā)展。

（二）加強校企合作

企業(yè)需求應(yīng)該是教育工作的方向標，為了讓《化工安全設(shè)計》課程教學(xué)滿足企業(yè)實際生產(chǎn)需要，同時給學(xué)生提供更多的實踐機會，學(xué)校應(yīng)該加強與化工企業(yè)的合作，讓教學(xué)過程與時俱進，對學(xué)生負責。在這個過程中，學(xué)校應(yīng)該對這些化工企業(yè)的資歷進行全面的考察，為學(xué)生的生命安全提供保障。校企合作模式與當前社會發(fā)展和學(xué)生的實際需要吻合的比較好，順應(yīng)當前教育的發(fā)展趨勢，而且大量實踐結(jié)果表明，科學(xué)、合理地校企合作對于提高學(xué)生實踐操作能力，促進學(xué)生全面發(fā)展有非常顯著的作用，并且在一定程度上對企業(yè)的生產(chǎn)也帶來很大的積極影響，實現(xiàn)了學(xué)校教育與企業(yè)發(fā)展的“雙贏”。

（三）構(gòu)建高質(zhì)量的教師隊伍

正如前面所闡述的那樣，《化工安全設(shè)計》課程對授課師的教學(xué)能力有很高的要求，不僅需要教師有扎實的化工基礎(chǔ)、安全設(shè)計基礎(chǔ)，同時對于材料、機械、計算機等方面的基礎(chǔ)知識也要有所涉獵。而為了讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)這門重要的課程，構(gòu)建高質(zhì)量的教師隊伍是非常重要的。為此，學(xué)校應(yīng)該有所作為、有所表示。一方面，應(yīng)該加強對教師的培訓(xùn)，讓他們可以掌握更多知識。在培訓(xùn)工作結(jié)束一段時間以后，還應(yīng)該對教師教學(xué)能力進行考核，督促他們盡可能地利用網(wǎng)絡(luò)資源在業(yè)余時間補充知識，擴大自己的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)教師“活到老學(xué)到老”的意識。同時還要把考核結(jié)果納入績效考評體系，讓教師有一定的緊迫感;另一方面，也應(yīng)該向?qū)W校引進專業(yè)的綜合型人才，提高教師應(yīng)聘門檻，給學(xué)生提供高質(zhì)量師資隊伍保障。只有當教師隊伍的質(zhì)量得到保證以后，對教學(xué)內(nèi)容的選擇、對教學(xué)方式的采用、所秉承的教學(xué)理念才能符合學(xué)生的要求。

（四）最大程度上地體現(xiàn)出這門課程的綜合性特征

《化工安全設(shè)計》這門課程本身所囊括的知識體系就較為龐大，需要學(xué)生掌握的知識也非常多，所以教師在開展教學(xué)工作的過程中，應(yīng)該順應(yīng)這門課程的這種特性，及時給學(xué)生補充教材以外的內(nèi)容，幫助學(xué)生更好地理解這些內(nèi)容。為了能夠讓教學(xué)內(nèi)容更切合化工企業(yè)生產(chǎn)實際，教師應(yīng)該根據(jù)化工企業(yè)的實際需要，把一些新技術(shù)、新理論添加到課件當中，讓學(xué)生及時掌握化工安全設(shè)計發(fā)展動態(tài)，同時還可以讓他們的學(xué)習(xí)更有針對性，自己感受教學(xué)過程中的重點和難點。

（五）改革教學(xué)方式

在新工科背景下，傳統(tǒng)的教學(xué)方式不僅很難激發(fā)學(xué)生聽課的興趣，而且對教師未來的發(fā)展也不利。因此，在信息化時代，教師應(yīng)該善于利用網(wǎng)絡(luò)資源，采用新的教學(xué)方式，比如慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、VR技術(shù)等，激發(fā)學(xué)生聽課興趣。比如，與傳統(tǒng)的教學(xué)方式有明顯的差別，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式非常注重對學(xué)生情感、態(tài)度以及價值觀的培養(yǎng)，能夠激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識，提高他們自主學(xué)習(xí)的能力。翻轉(zhuǎn)課堂的特點之一就是從先教后學(xué)到先學(xué)后教，讓學(xué)生從一個被動接受教育的位置轉(zhuǎn)變成主動學(xué)習(xí)，學(xué)生可以在預(yù)習(xí)的過程中發(fā)現(xiàn)問題，然后在課堂上帶著問題聽課，相當于是學(xué)習(xí)了兩遍。除此以外，這種教學(xué)方式能夠強化教師和學(xué)生在課堂上的互動過程，讓教學(xué)過程更具針對性，給他們提供更好的教學(xué)保證。而且在這種教學(xué)方式下，能夠有效避免教師消極怠工、對教學(xué)工作不認真情況的發(fā)生。

（六）加強對學(xué)生應(yīng)用計算機能力的培養(yǎng)

計算機技術(shù)的發(fā)展不僅給我們的生活和學(xué)習(xí)帶來很大的變化，同時還極大地促進了教學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，豐富了教學(xué)內(nèi)容、改善了教學(xué)方式、更新了教學(xué)理念?！痘ぐ踩O(shè)計》課程教學(xué)與設(shè)計過程息息相關(guān)，而很多計算機輔助軟件技術(shù)能夠為設(shè)計過程提供很大的幫助，而這就要求教師在開展教學(xué)工作的過程中，能夠意識到這些軟件對于優(yōu)化教學(xué)過程的作用，并且采取對應(yīng)的措施，完善教學(xué)活動。教師可以要求學(xué)校為《化工安全設(shè)計》課程安排專門的計算軟件教學(xué)，讓學(xué)生知道如何利用計算機對化工過程進行模擬，減少實驗次數(shù)，同時降低人工實驗成本，提高工藝優(yōu)化效率。

參考文獻：

[1]卿大詠，吳洋，董軍，等.新工科背景下的《化工原理實驗》教學(xué)模式的改革與探索[J].廣州化工，2017（24）.

[2]唐娜，樊志，郝慶蘭，等.面向新工科的化工專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索與實踐[J].中國輕工教育，2017（06）.

[3]易均輝，莫惠媚，李緊情.新工科背景下化工原理課程設(shè)計“四化”教學(xué)模式的探究[J].山東化工，2018（15）.

[4]許自立，李進，喬印虎，等.新工科背景下應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)路徑探索[J].黑龍江工業(yè)學(xué)院學(xué)報（綜合版），2018（09）.

[5]夏然，孫莉萍，劉清玲，等.高校轉(zhuǎn)型背景下構(gòu)建“案例——理論——應(yīng)用”三位一體《化工安全工程》的教學(xué)體系[J].當代教育實踐與教學(xué)研究，2017（01）.