基于雙重預(yù)防機(jī)制的“安全系統(tǒng)工程”課程教學(xué)改革研究

張福群教授 曹秀平講師 劉冰心副教授 鄭 琰講師

(沈陽化工大學(xué) 環(huán)境與安全工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110142)

0 引言

“安全系統(tǒng)工程”課程是安全工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，課程內(nèi)容主要包括傷亡事故統(tǒng)計(jì)與預(yù)測，危險(xiǎn)源辨識、控制與評價(jià)，系統(tǒng)可靠性分析，系統(tǒng)安全評價(jià)等[1]，著重培養(yǎng)學(xué)生從設(shè)計(jì)、管理等方面提出安全控制措施的能力，具有極強(qiáng)的應(yīng)用性。雙重預(yù)防機(jī)制(即風(fēng)險(xiǎn)分級管控與隱患排查治理)是習(xí)近平總書記于2015年底提出的一項(xiàng)重要安全管理創(chuàng)新，于2021年納入《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》，體現(xiàn)了新時(shí)代安全生產(chǎn)工作的需要[2]?！鞍踩到y(tǒng)工程”的理論和方法是雙重預(yù)防機(jī)制建設(shè)的重要支撐，將雙重預(yù)防機(jī)制納入課程教學(xué)，能夠解決學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程過程中，運(yùn)用知識能力較差、解決實(shí)際工程問題能力不足等問題[3]。使工程教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密聯(lián)系、相互支撐，回歸工程教育的初衷。

基于此，本文針對“安全系統(tǒng)工程”課程在教學(xué)中存在的問題，緊密結(jié)合工程實(shí)際，建立基于雙重預(yù)防工作機(jī)制的“安全系統(tǒng)工程”課程教學(xué)改革實(shí)踐。將成果導(dǎo)向教育(Outcome-Based Education，OBE)等工程教育理念貫穿于人才培養(yǎng)全過程，運(yùn)用課堂與網(wǎng)絡(luò)平臺混合式教學(xué)模式，有利于加深學(xué)生對知識的理解，提高學(xué)生對理論知識的靈活應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)“以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的教學(xué)目標(biāo)。

1 基于雙重預(yù)防機(jī)制優(yōu)化設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

雙重預(yù)防機(jī)制是從源頭上有效防范遏制生產(chǎn)安全事故的關(guān)鍵途徑，是構(gòu)筑預(yù)防生產(chǎn)安全事故的2道防火墻。一是以安全風(fēng)險(xiǎn)辨識和管控為基礎(chǔ)，把各類風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受范圍內(nèi)；二是以隱患排查和治理為手段，堅(jiān)決把隱患消滅在事故發(fā)生之前。若2道防火墻失效，即可能導(dǎo)致事故事件的發(fā)生。安全系統(tǒng)工程知識體系為雙重預(yù)防機(jī)制的建設(shè)提供理論和方法支撐，雙重預(yù)防機(jī)制建設(shè)工作是安全系統(tǒng)工程在實(shí)踐中的應(yīng)用與體現(xiàn)。雙重預(yù)防機(jī)制與安全系統(tǒng)工程的知識關(guān)系，如圖1。

圖1 安全系統(tǒng)工程知識體系與雙重預(yù)防機(jī)制對應(yīng)關(guān)系

2 構(gòu)建基于雙重預(yù)防機(jī)制混合式教學(xué)模式

混合式教學(xué)充分運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)工具，借助網(wǎng)絡(luò)化手段和在線教育資源促進(jìn)課程教學(xué)[4]。這種教學(xué)模式充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教育理念，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

在“安全系統(tǒng)工程”課程教學(xué)模式構(gòu)建過程中，及時(shí)融入雙重預(yù)防機(jī)制的應(yīng)用要求，使理論內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐緊密聯(lián)系起來。同時(shí)，把課程知識點(diǎn)歸納為4類，包括概念型、理論型、實(shí)踐型、計(jì)算型。線上完成概念型、理論型知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，線下針對性展開實(shí)踐應(yīng)用。不同類型的知識點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)線上和線下、課內(nèi)和課外的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置合適的任務(wù)和問題，由淺入深、由理論到實(shí)踐，由教師引導(dǎo)學(xué)生主動探索，最終提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。表1是基于雙重預(yù)防機(jī)制(風(fēng)險(xiǎn)分級管控部分)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)案例，從橫向上逐步完成知識點(diǎn)的理解、應(yīng)用、實(shí)踐訓(xùn)練；從縱向上，伴隨著課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，完成雙重預(yù)防機(jī)制項(xiàng)目的實(shí)踐，不但對課程知識體系建立起整體觀，也對雙重預(yù)防機(jī)制項(xiàng)目建立起線的概念；在課外，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)，依托實(shí)習(xí)基地的化工企業(yè)，學(xué)生分組共同完成實(shí)習(xí)單位的雙重預(yù)防機(jī)制項(xiàng)目，達(dá)到綜合應(yīng)用、創(chuàng)新實(shí)踐的目的。以雙重預(yù)防機(jī)制為主線，由點(diǎn)到線、由線到面，逐步達(dá)成課程理論和方法的實(shí)踐應(yīng)用。

表1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)案例

續(xù)表

3 合理運(yùn)用多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生主動參與

改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法，根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)特點(diǎn)設(shè)計(jì)“安全系統(tǒng)工程”課程內(nèi)容與雙重預(yù)防機(jī)制相融合的教學(xué)方法，綜合運(yùn)用到課堂與線上的學(xué)習(xí)任務(wù)中，逐步引導(dǎo)學(xué)生在主動學(xué)習(xí)、自主探索中構(gòu)建科學(xué)的知識體系。

3.1 案例式教學(xué)

教師甄選國內(nèi)典型雙重預(yù)防機(jī)制建設(shè)真實(shí)案例，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的安全系統(tǒng)工程理論和方法知識與工程實(shí)踐進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。這種模式能夠滿足新工科背景下，以學(xué)習(xí)者為中心的工程教育要求，培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)及專業(yè)技能的復(fù)合型人才。

基于典型雙重預(yù)防機(jī)制工程案例進(jìn)行教學(xué)，需要授課教師具備廣博的理論知識儲備和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)方可勝任。經(jīng)過政府安全監(jiān)管人員、化工企業(yè)高級管理和技術(shù)人員、行業(yè)專家及高校教師的經(jīng)驗(yàn)交流、協(xié)力合作，打造出貼近工程實(shí)踐的雙重預(yù)防機(jī)制建設(shè)的教學(xué)案例庫，有效助力“安全系統(tǒng)工程”課程的教學(xué)。

3.2 討論式教學(xué)

教師事先給定企業(yè)雙重預(yù)防機(jī)制建設(shè)案例，以此討論主題，學(xué)生組建分析小組，每個(gè)小組針對案例進(jìn)行分析研討，討論如何將安全系統(tǒng)工程理論知識應(yīng)用于企業(yè)雙重預(yù)防機(jī)制的建設(shè)，重點(diǎn)以危險(xiǎn)源辨識、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)分級、典型控制措施、風(fēng)險(xiǎn)管控、隱患排查治理等內(nèi)容作為討論議題。為提高學(xué)生參與討論的積極性，可將討論情況記入個(gè)人平時(shí)成績，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。教師在討論過程中負(fù)責(zé)組織、解答疑問與評價(jià)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師點(diǎn)評應(yīng)全面、中肯，在肯定學(xué)生優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，有針對性地分析存在的問題，并給出指導(dǎo)意見。

通過討論式教學(xué)營造自主探索性的學(xué)習(xí)氛圍，呈現(xiàn)知識的開放性和發(fā)展性，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生積極探索，通過交流、協(xié)作及師生間的廣泛討論，對現(xiàn)有知識進(jìn)行思考、判斷的基礎(chǔ)上，能夠加以靈活運(yùn)用，最后實(shí)現(xiàn)改造、創(chuàng)新，開闊學(xué)生視野。

3.3 項(xiàng)目的探究式教學(xué)

以實(shí)習(xí)工廠的雙重預(yù)防機(jī)制建設(shè)為主線，開展項(xiàng)目探究式實(shí)踐教學(xué)，將理論與實(shí)踐緊密聯(lián)系。項(xiàng)目工程問題在教學(xué)中的作用主要是串聯(lián)課程知識點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。以團(tuán)隊(duì)合作的方式組織學(xué)生，充分調(diào)動學(xué)生將所學(xué)知識綜合應(yīng)用于真實(shí)項(xiàng)目，教師在關(guān)鍵環(huán)節(jié)上啟發(fā)學(xué)生，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

實(shí)踐教學(xué)，依托校外實(shí)習(xí)基地，通過工程實(shí)踐，自主探索安全系統(tǒng)工程理論和雙重預(yù)防機(jī)制建設(shè)方法的應(yīng)用，深化學(xué)生對課程內(nèi)容的理解深度，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。這種方法大幅調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生不僅深刻掌握系統(tǒng)安全理論和方法，同時(shí)對現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)際有了更深入的了解。

3.4 科研教學(xué)融合式教學(xué)

將雙重預(yù)防機(jī)制建設(shè)相關(guān)的科研項(xiàng)目引入教學(xué)，既滿足“兩性一度”金課標(biāo)準(zhǔn)要求，提升課程深度，滿足想要考研或出國繼續(xù)深造這類學(xué)生的需求。

科研項(xiàng)目一方面指教師主持的與課程內(nèi)容相關(guān)的科研項(xiàng)目，這類科研項(xiàng)目的融合，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生開闊視野，提供行業(yè)發(fā)展前沿信息。另一方面指大學(xué)生充分利用國家、遼寧省、校級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目這3個(gè)平臺，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生全過程實(shí)施、融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。該類課題的專業(yè)性強(qiáng)、覆蓋面廣，可充分發(fā)揮學(xué)生的專業(yè)特長。

4 以形成性評價(jià)為主導(dǎo)，注重實(shí)踐能力的考核

課程評價(jià)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程“持續(xù)改進(jìn)”的重要基礎(chǔ)，自沈陽化工大學(xué)安全工程專業(yè)通過專業(yè)認(rèn)證以來，課程評價(jià)方式不再沿用單一的終結(jié)性評價(jià)，而是遵循OBE教學(xué)評價(jià)要求，以形成性評價(jià)為主，多種評價(jià)方式相結(jié)合，是一個(gè)動態(tài)的評價(jià)過程，是在課程、教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中使用的系統(tǒng)評價(jià)活動[5]。

鑒于雙重預(yù)防機(jī)制與安全系統(tǒng)工程課程內(nèi)容有效融合的教學(xué)特色，教學(xué)過程中的每個(gè)階段應(yīng)有相對應(yīng)的考核形式。理論知識側(cè)重于安全系統(tǒng)工程課程內(nèi)容的考核，實(shí)踐能力側(cè)重雙重預(yù)防機(jī)制建設(shè)應(yīng)用與實(shí)踐。考評過程依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、知識掌握程度、解決復(fù)雜問題能力等，全方面考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教師根據(jù)考核結(jié)果及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法，學(xué)生根據(jù)過程動態(tài)評價(jià)及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而建立具有“評價(jià)—反饋—改進(jìn)”反復(fù)循環(huán)特征的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，促進(jìn)教學(xué)相長，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

5 課程教學(xué)改革效果

通過引入雙重預(yù)防機(jī)制對安全系統(tǒng)工程課程進(jìn)行改革，經(jīng)過不斷實(shí)踐、總結(jié)、持續(xù)改進(jìn)，取得良好的教學(xué)效果。

(1)實(shí)現(xiàn)理論知識與工程實(shí)踐的有效銜接。通過將雙重預(yù)防機(jī)制工程案例與課堂理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合，按照“理論學(xué)習(xí)—項(xiàng)目訓(xùn)練—實(shí)踐體驗(yàn)”的教學(xué)過程設(shè)計(jì)，學(xué)生明確知道每個(gè)階段的學(xué)習(xí)任務(wù)和實(shí)踐任務(wù)，學(xué)以致用，極大提升了學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。目前沈陽化工大學(xué)已建成3個(gè)國家級和1個(gè)省級校內(nèi)實(shí)踐基地和教學(xué)平臺，5個(gè)省級校外實(shí)踐教育基地，同時(shí)在建設(shè)信息化的化工安全實(shí)訓(xùn)中心。

(2)有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。以雙重預(yù)防機(jī)制為主線的項(xiàng)目教學(xué)，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及主觀能動性，學(xué)生為完成項(xiàng)目任務(wù)會去主動思考、主動提問、主動查閱資料、主動討論和交流，在項(xiàng)目探究的過程中潛移默化地自主完成了知識的探索與應(yīng)用。此外，學(xué)生與他人緊密協(xié)作、相互探討的過程中，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識。

對2021年畢業(yè)生安全系統(tǒng)工程課程學(xué)生滿意度調(diào)查統(tǒng)計(jì)(如圖2)，結(jié)果表明，畢業(yè)生對安全系統(tǒng)工程課程認(rèn)同程度較高，滿意度達(dá)到83%，對專業(yè)教師教學(xué)能力的滿意度達(dá)到95%。

圖2 2021年畢業(yè)生安全系統(tǒng)工程課程學(xué)生滿意度調(diào)查統(tǒng)計(jì)圖

(3)開闊學(xué)生視野，提升學(xué)生創(chuàng)新能力。構(gòu)建基于雙重預(yù)防機(jī)制混合式教學(xué)模式，學(xué)生在進(jìn)行雙重預(yù)防機(jī)制項(xiàng)目任務(wù)分析時(shí)，能主動考慮國內(nèi)外同類企業(yè)的典型做法，是否有更科學(xué)合理的評估方法等，不局限于書本，學(xué)會在工程實(shí)踐中尋求更好的解決辦法。在新教學(xué)模式的影響下，學(xué)生在“安全系統(tǒng)工程”的實(shí)踐創(chuàng)新方面取得較好的成績，近3年來，學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)22項(xiàng)，發(fā)表論文8篇，獲獎(jiǎng)11項(xiàng)。

6 結(jié)論

實(shí)踐表明，將“雙重預(yù)防機(jī)制”內(nèi)容有機(jī)融入“安全系統(tǒng)工程”課程教學(xué)，構(gòu)建基于雙重預(yù)防機(jī)制混合式教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)從點(diǎn)—線—面逐步強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，提升了工程素養(yǎng)，將工程教育要求落到實(shí)處。教學(xué)模式改革不但提高教學(xué)效率，還進(jìn)一步提升學(xué)習(xí)深度。多種教學(xué)方法的綜合運(yùn)用，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課程參與度，切實(shí)促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

在今后的教學(xué)工作中，將繼續(xù)秉承需求導(dǎo)向的教學(xué)理念，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用能力及實(shí)踐能力為著眼點(diǎn)，不斷完善教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的持續(xù)改進(jìn)，為沈陽化工大學(xué)安全工程專業(yè)本科教學(xué)和化工安全應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供支持。