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关键词:安全工程;农业安全;实验课程;设置
实验教学是学校教学工作的重要组成部分。可以对学生进行实验技能的训练,培养学生的观察力、动手能力和创造力。另外实验教学是理论联系实际的一个重要环节,尤其安全工程专业的学生,将来从事的工作基本都是生产第一线,动手操作能力显得尤为重要。目前,一些学者针对安全工程专业的学科发展、课程建设、培养方案等进行了教学改革尝试和结构体系方面的研究[1-5],而对安全工程课教学中实验课程体系的研究相对较少,难以满足该专业实验或实践教学的基本需求。湖南农业大学开办了在大安全方向上具有农业安全特色的安全工程专业,学校把农业安全列入学科体系是安全学科发展的需要,创建了农业生产安全、农产品安全、农村公共安全、农村生态环境安全等农业特色安全的理论与技术体系。而与之配套的安全工程实验课程体系和标准有待于建立和完善。本研究根据湖南农业大学资源环境学院安全工程专业建设的实际情况,建设具有农业安全特色的安全工程实验课程体系,并结合创新型安全工程人才培养的基本要求,对实验课程设置以及注意的问题展开讨论,以期形成一个科学的实验课程体系,为今后安全工程专业实验教学提供参考。
1农业安全工程本科专业课程及实验课程设置
开办安全工程本科专业的高校很多,包括化工、军工、矿业、建筑、交通等各个领域,这些高校安全工程专业的课程设置一般都与其行业有密切联系,从各个院校的课程设置和培养计划来看,大多数是将课程分为基础专业课和特色专业课,特色专业课一般是以该校所涉及和依托的行业背景、学科优势和学生主要就业方向为依据,设置以应用为主的特色课程[6]。实验课程的设置应参照安全工程本科专业培养计划,在保证公共基础实验课、专业基础实验课的前提下,根据学校实际情况开设体现学科优势和行业背景的特色实验课[7]。我校资源环境学院开设的安全工程专业应充分体现农业和环境这个特色,但又不能脱离“大安全”的基本培养目标[8-9],实验设置按照课程设置进行安排,分为专业基础课和特色专业课实验,并建设模块式的实验教学体系[10-11]。
2农业安全工程本科实验课程设置
2.1专业基础实验
针对我校原有实验条件,主要开设有下列实验。1)现代工程制图基础实验是安全工程专业教学计划中的一门重要的专业基础课,是安全工程课程教学内容的一部分。主要任务是培养正确使用绘图工具来绘制工程图样的能力,培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。现代工程制图及设计基础实验主要包括手工绘图和计算机辅助CAD设计绘图两部分。2)工程力学实验主要有:材料的拉伸实验与压缩实验;材料的扭转实验、测量剪切弹性模量;梁的弯曲应变实验等。3)流体力学是安全工程的专业基础课程,实验内容较多,主要有:静水压力实验,便捷式流速仪测定实验,雷诺数实验,能量方程试验,沿程阻力试验等。4)化工原理实验主要有:管路特性曲线的测定、离心泵功率的测定、过滤、传热热阻的测定、沉降、萃取、精馏、填料塔的有效塔板数测定,吸收等。
2.2安全技术实验
安全技术实验是安全工程专业必备的基础实验课程。1)安全检测技术实验即主要是作业环境检测技术[12-13]。涉及测定实验较多,依托于环境科学与工程专业,设置的试验包括:空气参数测定、粉尘测定实验、噪声测定实验、振动测定与控制实验,有毒有害气体检测实验。2)化工安全工程实验主要有:物质自燃点(液体)的测量、化工管道中气体泄漏的检测与分析、典型化工生产过程安全实验。3)工业通风与防尘实验包括:粉尘基本物理性质的测定、除尘器装置性能的测定、风管风流点风压和点风速测定。
2.3安全管理实验
1)安全系统工程实验主要学习安全系统软件,包括重大危险源识别,事件数分析、系统安全评价以及在工程项目设计中的应用等。2)职业安全与健康实验主要学习个人防护用品的使用,包括听力保护、呼吸保护装置、眼睛保护、个体防护服、鞋类、皮肤保护、安全带及安全钩等。3)安全人机工程是安全工程实验主要的专业方向之一。目前,国内有25所高校成立了安全工程专业,但绝大多数在安全人机工程实验教学方面都比较薄弱,缺少较完备的实验教学设备和实验室。我校安全人机工程方向以教学与科研互动的原则运行和发展实验室,该实验在ErgoLAB人机环境同步平台上进行,该平台是由津发公司自主开发的系统,是一个专业用于收集、分析和演示观察数据且操作简便的行为事件记录软件。该实验主要包括生理基本参数测量与作业设计、心理测试与认知特性分析、有关复杂作业过程虚拟再现、安全与应急疏散几个方面内容,下设5个子实验室:安全心理实验室、安全环境实验室、大脑与视觉认知实验室、人机交互与虚拟仿真实验室、人体测量和工作负荷实验室。
2.4特色安全实验课
我校安全工程本科专业是以农业环境保护为背景,创建了农业特色安全的实验课程体系,具体分为农村环境安全和农产品安全与检测技术实验。1)环境安全特色实验。环境工程学的主要内容是水、废气和固体废弃物处理,包括环境监测、环境化学和环境毒理学,实验课程主要由水处理实验、大气污染控制实验、固体废弃物处理及资源化实验及物理污染控制实验等组成,并开展重金属在土壤-植物体系中的迁移转化的综合性实验。2)农产品安全与检测技术特色实验。农产品安全检测的研究对象是农产品,主要是食品中有害物质的种类,如农药残留、重金属污染、真菌毒素、寄生虫、固有有害成分等的污染特点及检测方法、手段和技术。它的中心任务是掌握有害物质对农产品的危害特点,通过检测技术了解农产品中有害物质的种类和数量,控制农产品的质量安全。本专业以湖南农业大学农药残留检测实验室的条件为基础,设置的实验内容包括:(1)蔬菜、水果、粮谷类、茶叶等农产品样品采集;(2)水果、蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留快速检测(分光光度计法);(3)蔬菜中拟除虫菊酯类农药残留量检测(气相色谱法);(4)大米、玉米、花生及其制品中黄曲霉毒素的测定(高效液相色谱法)实验等。
3结束语
在湖南农业大学,以农业为背景的前提下,相关专业如环境科学和环境工程专业、农产品检测专业的实验设施较完备,创建具有农业安全特色的安全工程实验课程具有农业专业优势。本专业结合本校优势开设了环境安全特色实验和农产品安全检测特色实验,并集中开设模块式的综合性、设计性实验,为培养农业专业的安全科技人才奠定基础。
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关键词:安全工程;专业认证;实践教学;虚拟仿真;基于问题学习
1某高校安全工程专业实践教学现状及存在的问题
1.1某高校安全工程专业概况
山西大同大学安全工程专业由原煤炭工业部大同煤矿学校的矿井通风与安全专科升本科而成,于2010年开始招收本科生,2013年10月被确立为山西省高等学校服务转型综改试验区专项特色专业。该校安全工程专业以煤矿安全为特色,不断拓展领域范围,分为煤矿安全和建筑安全两大方向,已逐渐形成了以市场需求为导向、注重产学研结合、开展多元化实践教学、为企业培养应用型人才的办学特色。随着国家《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》的,该校以改革创新的精神将办学思路转到服务地方经济社会发展上,转到产教融合校企合作上,转到培养应用型技术技能型人才上,转到增强学生就业创业能力上,全面提高学校服务区域经济社会发展和创新驱动发展的能力[4]。目前学校安全工程专业共有五届毕业生,共540多人,年均就业率达90%,且主要集中在考研继续深造、煤矿单位和建筑施工单位,这说明本专业就业的专业相关度较高,社会需求上升,具有一定的发展潜力[5]。
1.2安全工程专业实习实践教学现状及存在的问题
目前山西大同大学安全工程专业执行2015版人才培养方案,其课程体系采用“三平台一环节”模块,由通识教育平台、学科与专业基础教育平台、专业选修教育平台和实践教学环节组成。该校安全工程专业最低学时要求为2200学时,最低学分要求为169.5学分,其中实践教学环节学分要求为54.5学分,占比达32.15%,可见实践教学在应用型人才培养过程中的占比较高,作用十分重要。实践教学包括专业实验、专业社会实践、认识实习、生产实习、课程设计、毕业实习及毕业设计(论文)等环节。为了确切掌握目前该校安全工程专业实践教学的效果和存在的问题,本文设计了一份调查问卷,向参加过实践教学活动的大二、大三、大四学生发放问卷共计199份,收回有效问卷174份,问卷回收率为87%。通过对问卷数据进行统计与分析,将安全工程专业实践教学中存在的问题归纳如下:(1)实践教学效果亟待提高。目前,尽管安全工程专业实践教学能正常运转,但是实践教学的质量管理监控较薄弱,对于目前该校的教学实习实践教学方式和效果,仍有30人(17.24%)不太满意,90人(51.73%)基本满意,54人(31.03%)很满意;有23人(13.22%)认为通过教学实习对学生自身实践能力的提升程度不明显,105人(60.34%)认为提升效果一般,46人(26.44%)认为提升效果明显;学生在整个实践教学过程中积极性不高,有126人(72.41%)认为实习流于形式,外出实习好像“工厂参观一日游”,只能起到开阔视野的作用,对提高分析和解决现实复杂问题的能力及培养创新性思维能力等帮助不大。(2)实践教学设施投入不足。目前该校的实验设备只能满足基本的演示性和验证性实验,综合设计性实验和开放性实验很难开展[6],且部分大型仪器设备的配套措施还有待进一步完善;目前该校安全工程专业未涉及VR教学方法,有129人(74.14%)未接触或未体验过VR技术,表示对此很期待;根据安全工程专业认证补充标准,该校还缺少安全监测检测、电气安全和防火防爆方面的实验室[3]。(3)校外实践教学基地领域不够宽广。目前该校安全工程专业校外实践教学基地大多为煤炭行业,学生实习受限[7]。有122人(70.11%)认为学校应拓展实习基地,优化实践活动,提高活动的参与度和挑战性。(4)实践教学缺乏科技创新。其原因是:有91人(52.35%)认为是学生自身参加安全科技创新活动的积极性不高,53人(30.23%)认为学校对学生需求的关注度不够,30人(17.42%)认为缺乏老师的有效指导。
1.3毕业设计(论文)现状及存在的问题
本文统计了该校五届毕业生的毕业设计(论文)选题情况,根据选题内容分为煤矿一通三防类、建筑施工类、安全评价类、安全管理类、消防设施设计类和软件应用类。该校安全工程专业的毕业设计选题类型逐年增多,基本上每年都会增加选题范围,尤其2018年使用BIM、Pyrosim等软件进行可视化研究的选题数量增多;煤矿一通三防类的选题比例逐年减少,建筑施工类和消防设施设计类的选题比例不太稳定,选择安全评价和管理类的选题比例稳中有升。这与学生毕业当年的就业形势有很大的关系。毕业设计(论文)存在的问题主要表现为:①毕业设计(论文)选题的范围有待拓展,应结合当下社会需求的热点问题进行研究;②学生在选题时存在避重就轻的现象,多倾向于选择重复性课题,缺乏选择新颖性题目;③每届学生在毕业设计过程中都存在(且是大部分)按部就班地套用设计过程和程序的情况,学生的自主探究和思考能力无法得到锻炼。
2解决措施
为了解决上述问题,培养应用创新型人才,使我校安全工程专业尽快顺利通过工程教育专业认证,经深入学习教育教学基本理论和教育改革方法,本文从关注学生的需求、提倡教师终身学习、虚拟现实仿真实践教学方法和基于问题学习的教学模式四个方面提出了如下具体解决措施:(1)关注学生的需求和兴趣点,激发学生求知欲,处理好“鱼”、“渔”、“欲”的关系[8]。“鱼”指固有的基础知识和基本技能,学生可以通过多种渠道灵活获得;“渔”指可有效获得知识的学习方法、策略和习惯,教师要在课堂讲授过程中重点指导,并注重训练学生的思维,尤其是批判性、创新性思维;“欲”指学生内在的学习欲望和动机,直接影响学生的积极性、主动性和学习效果,教师在教学过程中要做到引导和因材施教,留给学生思考、探索的时间和空间。(2)提倡专业教师要践行终身学习的理念,为学生提供全方位的指导。专业教师要多联系实习场地以开阔学生的视野,扩大毕业设计的选题范围及就业范围;以学科竞赛和创新创业竞赛为契机,结合新工科建设和安全产业发展的要求,指导学生为安全生产、防灾减灾、应急救援等安全保障活动提供技术、产品和服务。(3)采用虚拟现实仿真实践教学方法[9-12]。为了进一步推进信息技术与教育的深度融合,发展“互联网+”教育,本文提出安全工程专业VR实践教学方法,结合学校煤矿安全和建筑安全两个模块,通过VR仿真系统模拟真实的生产环境和事故现场(如煤矿安全事故、建筑施工安全事故、火灾等),让学生如身临其境般地学习,这种教学方法既可以解决实习经费不足、实践教学设施不全、实践基地受限的问题,也可以满足工程教育专业认证的要求,同时培养了学生的实践能力、创新能力、不断学习和适应发展的能力。(4)采用基于问题学习的教学模式。PBL教学法由美国神经病学教授Barrows于1969年在加拿大的麦克玛斯特大学医学院首创,以后逐渐被推广[13]。PBL教学法是以学生为中心、教师做引导、学生自主学习的教学模式,其强调把学习设置于现实问题中,让学生通过查阅资料、小组讨论,获得解决该问题的方法;教师通过提问和引导,不断地激发学生去思考、探索,从而培养学生自主探究和学习的能力,达到用以促学的目的。
3安全工程专业基于虚拟仿真和问题
学习的实践教学新模式本文综合考虑以上四个方面的解决措施,针对安全工程专业实践教学提出了安全工程专业基于VR+PBL的实践教学新模式,其具体实施路径案例分析和效果评估如下。
3.1实施路径
(1)在实践教学课程进行前,指导教师根据教学大纲、学习进度和学生基础布置相应的任务,学生根据自身兴趣选题,5~6人一组,明确任务分工。(2)在实践教学过程中,学生根据自己的任务,通过查阅文献,到安全工程专业VR实验平台或现场参观学习并收集资料,与现场指导人员交流,按照进度完成实践教学内容。(3)实践教学结束后,学生提交实践成果,并对实践教学效果进行考核评估,包括学生自评、小组成员互评和老师点评。
3.2案例分析
本文选择山西大同大学2016级安全工程专业本科生的认识实习进行基于VR+PBL的实践教学探索案例分析。该年级学生已学习的专业课程有安全科学导论与原理、安全管理学、安全系统工程及安全心理学。在实习进行前,根据认识实习教学大纲要求和学生基础,老师给出6个方面的实习题目:①煤炭生产过程中危险有害因素辨识及控制;②建筑施工企业事故类型及安全措施;③某企业的安全管理、应急救援现状及改进措施;④某企业员工的不安全行为调查及控制;⑤某商场的消防安全现状调查和评价;⑥某煤矿工人的职业病现状、原因及应对措施调查。学生根据兴趣自由选择实习题目,并形成实习小组,指导老师根据学生选择的实习题目准备相关材料并联系实习场地,实习小组内成员共同完成调查工作和实习报告的撰写。
3.3效果评估
通过虚拟场景和现场实际的感受及调研,学生认为本次认识实习提升了自己的实践能力,为专业课程的学习奠定了基础,同时也培养了自己的责任感、社会交往能力以及团结协作精神,但相比以前的实习更累。教师通过评阅学生提交的实习报告,发现学生反映的内容不再空洞和雷同,但实习小组内成员的分工还不够明确。
安全工程本科专业的认证标准中有详细的课程设置要求,在理解内涵的基础上,根据江苏大学安全工程专业30多年的办学经验,调整理论教学课程体系,设置通识教育平台课程体系、学科专业基础平台课程体系、专业(方向)课程体系。通识教育平台课程体系按照教育部本科工程教育基础课程要求设置,课程设置体现“大工程观”,要求学生既具备科学与基础理论修养,形成对宏大或复杂工程的系统视野;又能从多学科的视角审视,同时还有具备人文情怀和工程组织素养。安全工程作为一门新兴学科,不仅涉及力学、电学、化学等诸多自然科学,还涉及到法律、人文、保险、心理学和管理学等学科,具有很强的学科交叉性、综合性和实践性。要全面、系统的认识、诊断、评估现代大工程、复杂巨系统的安全问题,必须具有广阔的知识储备。依托江苏大学完整的学科门类,共开设了哲学、数学、外语、计算机、化学、力学、电学、人文、经管、艺术四十多门必修、选修课程。学科专业基础平台和专业必修课程体系体现“大安全观”,主要学习解决各行业、各类组织共性安全问题所用的科学理论方法、管理手段、工程技术,如安全管理学、安全与环境法学、安全学基础、安全系统工程、安全人机工程、职业卫生学、防火防爆技术、设备安全技术等,以适应广阔就业市场的需求,为改善各行业在生产、服务等各项活动过程中的安全与健康水平服务。专业(方向)课程体系,按照“行业引导专业、专业服务行业”的专业方向,依据本专业教师的科研方向、环境与安全工程学院环境专业的学科优势、用人单位的实际需求设置专业课程,着力打造安全管理与检测控制技术、危险有害源防治与职业健康、环保技术与设备设施三个教学模块。学生按照模块选课,既能满足同学不同的学习兴趣,又能实现对行业安全问题的覆盖。
2打造多层次、多平台的实践教学体系
安全工程专业的实践教学环节是培养学生从事安全生产工作能力的主要途径,可以使学生了解生产工作实际,理解理论知识,形成职业能力。因此,安全工程本科专业认证标准别强调实践环节,注重学生实际能力的培养。在教学中,注意加强安全工程教育与产业结合、与企业联系合作,加大产学研相结合的力度,形成了多层级实践教学体系,包含学科基础实践、专业课实验、专业实践;多平台实践场所,包含学院实验中心、校级工程训练中心、校外实习基地。具体做法包括以下四点:
(1)依托学院实验中心,加强专业课实验建设。本院实验中心经过多年的建设投入,已建成工业通风除尘实验室、安全检测实验室、电气安全实验室、防火防爆实验室、噪声控制实验室、大型仪器分析室,拥有各类实验仪器300余套。实验内容从预先设定好内容的演示性实验,逐步向开放性实验过渡,增强教学的实践性、创新性,让学生将课程知识点转化为实际能力。
(2)提升课程设计水平,课程设计的内容要与时俱进,密切联系生产实际。设计的内容基于企业的安全生产需求,经过教师的升华提炼,变“满堂灌”为“用中学”,培养学生运用知识、自我学习的能力,提高学生独立工作能力,增强学习兴趣。在培养环节,共安排了5个与专业密切相关的课程设计,分别是危化品与电气安全技术课程设计、化工原理课程设计、设备安全技术课程设计、通风与除尘技术课程设计、安全系统工程课程设计,设计内容都与具体的生产现场相关,有若干可选方案,学生必须经过思考,独立完成。
(3)充分利用好学校工程训练中心资源,做好学科基础实践工作,提高金工实习、工业系统认识实习质量。江苏大学工程训练中心以“大工程教育”思想为指导,通过工程认识、基础工程训练、现代工程训练、综合与创新训练4个训练平台,着力培养学生工程实践能力、综合分析与设计能力、科研能力与创新精神。
(4)重点打造优秀的实习基地,密切产学研合作,将教师的科研、学生实习、工厂的生产三者关系理顺,提高实习的成效,协调传授知识、培养能力、提高素质三者关系,发展加深学生对实际生产过程的认识与理解,培养应用型人才,为企业量身打造合适的工程技术人员。
3构建本科生实践创新计划
目前,江苏大学校教学处、团委、学工处、学院开展了多项实践、科研活动,但同学有效参与这项活动、获得实践创新能力的效果不明显。探索将学生各项课外的学习、实践活动整合形成“本科生创新计划”,包含科研创新训练计划、科技竞赛计划、综合素质提升计划、职业技能培训计划、实践基地实习计划五方面内容,并建立运行管理体系,切实提升学生的实践能力和创新能力。每个子计划由若干项目、活动组成,具体包含:科研创新训练计划主要是组织开展各类科学研究活动,包括大学生科研立项、大学生创新创业训练项目、参与教师课题研究、发明专利申请、开放性实验训练等活动;科技竞赛计划主要是组织参加“挑战杯”、大学生建模大赛、节能减排社会实践与科技竞赛、其他各类学科竞赛等;综合素质提升计划主要是参加人文社科类讲座、文体活动、学校的社团活动、暑期社会实践等;职业技能培训计划主要是鼓励学生参与外语能力、计算机应用能力和各类职业资格、专业技能的培训和考证活动;实践基地实习计划主要指学生在一定时间去制定的实习基地参与工作实践,完成一定的工作量,或完成有一定认识水平的实习报告。大学生实践创新计划按“总体设计,分项实施”的原则,实行项目负责制,采取“项目管理”的办法组织实施。该计划将贯穿于整个培养过程,每学期滚动开设,做到四年不断线,学生可以根据自己的爱好、能力和特长选择相关项目及其修读时间。为保证实践创新计划的有效开展,建立一套运行管理体系,保证创新学习计划有效实施。由学院牵头,负责大学生实践创新计划的实施,将学院现行的导师制、优生优培制、团委、学工办等社会实践相关的规定整合,制定大学生实践创新计划实施管理办法及各分项目的组织实施管理办法和细则。将上述五个计划方面的内容以“创新学分”形式纳入培养方案中。
4结束语
教材的质量在很大程度上影响着教学效果。因此,任课教师必须慎重考虑。只有在合适的教材的基础上,才能更好地发挥教师的主导作用。教材的选择主要考虑两个方面,一是人才培养目标,如本校安全工程专业人才培养目标是立足东莞,面向广东,培养掌握安全科学、安全工程及技术的基础理论、基本知识、基本技能的,能在科研院所、化工、建筑、交通运输、大型工业企业等相关部门从事安全管理和监察、安全评价、安全教育与培训、安全设计与生产等方面工作的高素质应用型人才;二是学生的能力与知识水平,教材的难易程度并不是任课老师单方面决定的,必须充分考虑学生本身的文化水平和对知识的接受能力。此外,由于《事故调查与分析技术》课程内容中涉及到安全生产法律、法规,而相关法律法规也会更新,所以我们一般选择最近出版的教材。综合考虑,我们选用化学工业出版社出版的《事故调查与分析技术》(第2版)作为主教材。
为了使学生毕业时具备注册安全工程师所必须的基本知识和基本技能,我们还选择了中国大百科全书出版社出版的《安全生产事故案例分析》和中国石化出版社出版的《事故案例分析内容精讲与试题解析》作为辅助教材。辅助教材中的各种生活中发生的实际事故案例是理论教学内容的重要补充,主教材与辅助教材相结合的教学也有利于学生对知识的理解、吸收和消化。
2.课程内容及学时的优化
《事故调查与分析技术(第2版)》系统地介绍事故的定义、分类及特性,事故调查与统计分析的基本目的、程序和内容。全书包括以下8大章节:(1)概论;(2)事故统计分析;(3)事故机理及致因理论;(4)事故分析方法;(5)火灾与爆炸事故技术分析;(6)重大事故后果模拟分析技术;(7)典型事故案例的调查与分析;(8)事故救援与安全管理。由于《安全管理学》和《安全系统工程》等课程的教材在内容上与《事故调查与分析技术》课程有部分重复,例如事故致因理论和安全管理在《安全管理学》课程中均有相关内容、事故分析方法是《安全系统工程》课程的重点讲授内容等。要进行课程教学改革,必须正确处理好相关课程教学内容重复的问题,同时要考虑各章节内容的难易程度。综合各方面考虑,可确定该课程的基本教学章节(第一章、第二章、第三章、第五章、第七章和第八章)。然后,根据课程性质和教学目标,可确定重点教学内容包括:事故报告及调查程序、事故分析与处理、伤亡事故经济损失计算、事故机理、火灾事故技术分析、典型事故案例的调查与分析以及危险化学品火灾事故的扑救等。在进行课程内容优化的同时,还需进一步优化学时。根据本校安全工程专业人才培养方案,结合专业发展的实际需要,对各专业课程的教学学时进行了必要的调整,《事故调查与分析技术》课程学时由原来的48学时调整为32学时。在基本教学章节和重点教学内容确定之后,必须合理分配教学学时,例如事故分析与处理和火灾事故技术分析应占较多学时,而事故机理、危险化学品火灾事故的扑救等应占较少学时。任课教师按计划不断完善教学内容,授课过程中突出重点、突破难点。
3.教学方式与方法的改革
教学实质上是教师“教”和学生“学”的有机结合。要真正做到“传道、授业、解惑”,必须保证教学质量和效果。提高教学质量和效果的方法有很多,本质在于充分调动教学双方的主观能动性。
3.1教学方式的改革
鉴于《事故调查与分析技术》课程的特殊性,传统的“粉笔—黑板”式教学方式已不能完全适应现代的课堂教学。相关事故案例的呈现需要更多地借助于多媒体技术,图片、声音、动画、视频等都在不同程度地提高教学效果。这样,既能调动学生的积极性,又能拓宽学生的视野。同时,也能让原本可能比较乏味的课堂变得生动活泼起来。
在运用多媒体技术进行教学的过程中,须注意一个问题:不要过分依赖多媒体技术。例如,有些教师上课从来没用过粉笔和黑板,不管什么内容,每节课都是照着ppt念到下课;甚至有老师课前在网上随便下载相关章节的课件,看都没看直接就上讲台了,教学效果可想而知。因此,我们在看到多媒体技术的先进一面的同时,也应该看到其弊端。在具体授课过程中,要将现代先进的教学方式与传统教学方式有效地结合起来,才能发挥双方各自的优势,取长补短,逐步提升教学质量。
3.2教学方法的改革
教学内容相对来说是比较固定的,但教学方法可以多种多样,如课堂讲授式教学、案例教学、支架式教学、多媒体教学、启发讨论教学、实践教学等。任课教师应按既定的教学计划,根据各章节内容的特点,采用不同的教学方法。例如,在讲授事故统计分析这章时应主要采用讲授式教学方法;在讲授事故分析与处理这部分内容时可采用讲授式教学、案例教学和启发讨论教学等多种方法相结合的教学方法。但是,不管采用哪种教学方法,都要及时掌握学生的反馈信息,尤其是在课堂上,并根据学生反馈的信息适时调整教学方法。在合适的教学方法的引导下,不断提高学生主动学习的意识,逐步提升学生的自学能力、综合思考分析问题的能力。
4.教师队伍的建设
大学教师是各大高校的立校之本,教师队伍的建设关系到高校的持续稳定的发展,更关系到大学生的质量。课程教学改革的内容不仅包括教材、课程内容和教学方式与方法等方面,还应包括教师队伍的建设。就《事故调查与分析技术》课程而言,我们需要的不只是某一个教师能把该课程上的很好,而是需要一支教师队伍,一支爱岗敬业、专业知识扎实、教学经验丰富、团结互助的教师队伍。该课程的任课教师不仅要具备扎实的理论基础,还要有丰富的事故调查实践经验。这样,才能有效保证课程的教学质量和效果,保障学生的质量。
关键词:互联网;教学改革;安全工程专业
1互联网背景下高校安全工程专业课程教学改革中存在的问题
1.1信息化设备教学使用率低
其一,信息化教学设备使用率低。尽管绝大多数的高校都已经配备了投影仪、计算机、虚拟实验室等教学设备,但是在教学应用中一些大型的、先进的教学设备往往不能够投入使用,如虚拟实验室,课时安排比较紧凑,很多情况是几个班级在一堂课轮流在虚拟实验室授课,可见,部分数字化教学设备使用严重不足。其二,互联网教学资源利用率低。一般来说,教师通过互联网下载关于安全工程相关的教学资料,进行简单的编辑之后引用到教学中,或者是将课本教材直接转换成多媒体教程,而对于安全工程专业来说,其涉及的领域广泛,且不同领域的生产力水平不断提高,单纯地进行复制、粘贴,就大大浪费了互联网教学资源。
1.2教学方法缺乏创新
首先,传统教学模式仍占主导。安全工程专业是一门理论与实践相结合的学科,因此,在实际的课程教学中,理论讲授仍然是教学的重要组成,但是这种逻辑性较强的理论知识,不宜制作成PPT、视频等教学课程,这就导致理论课程的教学方法改革相对滞后。其次,实践教学方法欠缺多样性。在实验、实践课程中,运用的教学方法主要是模拟实验教学法、情境教学法、示范操作教学方法等,但是在实践中,很多操作性较强的技术,并不是单纯的图片、实验、视频讲解能够理解,这就导致学生思维难以达到实践教学的目的。
1.3信息技术在实践应用课程运用不足
一是,形式内容跟不上时展。安全工程专业涉及工业领域的方方面面,随着相关政策、制度、技术水平的不断完善,安全工程专业的人才培养的信息化需求也越来越紧迫,但是实际的信息技术教学手段的运用中,教学内容上依然是以课本教材为主,关于结合发展实际的教学内容相对较少,不利于现代社会应用型人才培养的需求。二是,信息技术类实训岗位设置不足。岗位实习是安全工程专业学生步入社会的关键环节,因此在实践之前必须要结合岗位需求,进行定岗人才培养教学,然而从信息技术在课程设计的应用中,忽视了对安全工程专业学生特定岗位的课程设置,从“产学研一体化”角度来看,就是学和产没有得到有效的对接。
2促进高校安全工程专业课程教学改革的可行性建议
2.1积极构建“互联网+”教学平台
一方面,深化安全工程专业课程的信息化水平。结合高校现有的信息化教学设备,进行资源整合,具体来说,紧密结合主干课程开展矿业工程、力学和系统科学等课程,并适当的引入移动互联网、大数据以及云计算等课程,将互联网信息技术贯穿到线上、线下的课堂中,充分的利用互联网信息技术,促使各项教学手段综合利用。另一方面,建立互联网教学平台。实现互联网教学资源的充分利用,可以采用实现互联网资源共享平台,各高校建立互联网教学系统,学生可以通过教学平台进行课时安排、作业下载、自学等,同时还可以与线上教师、同学互动探讨,以达到提高学生自学能力、科研能力的目的,提高互联网资源的有效利用率。
2.2努力改革创新教学方法
“互联网+”在教育领域的应用,就是对教学方法的一种创新,具体到安全工程专业中,可以结合该专业理论、实践教学的实际情况,引入直播教学手段,具体而言:互联网直播平台的发展非常迅速,而安全工程专业实践教学就是需要一对一地教学指导,而且传统的固定图片、视频讲解与示范显然不能够实现一对一。因此,高校可以开通网络直播平台,平台中学生可以针对实验、实践操作中的问题,参与到直播中,教师作为主播进行疑难解惑。需要注意的是主播必须选择拥有实践经验的教师,这样才能够切实的解决学生在实验、实践中的问题,提高教学效率。这种教学方法虽然较为新颖,但是改革实施仍然需要一定的时间,笔者认为除了结合专业教学大纲进行主题直播之外,还应该聘请企业高级工程师、经验丰富的一线职工作为直播平台的教学教师,深入教学实践,提高教学效果。
2.3强化信息技术在实践应用课程的运用
一要,注重网络与技术相融合。无论是实验室还是实践环境,都必须要融入互联网技术,进行教学课程的网络规划,具体规划内容应该包括安全工程学、电工与电子技术、工程热力学、流体力学等,这些课程都可以进行仿真、虚拟环境的创设,充分利用信息技术手段,培养学生的科研实践能力,需要注意的实践课程的教学改革,必须要以学生充分掌握网络基本技能为前提,然后再进行综合性的专业实践教学,这样才能够实现教学效果的最大化。二要,深化“产学研”一体化的校企合作。校企合作模式是对应用型人才培养的重要途径,因此,“互联网+”对于安全工程专业人才的培养,必须要践行好校企合作。引进企业工程师、一线工作者参与到实践教学中,同时与企业展开顶岗实习、订单式人才培养等合作,在实现学生理论运用到实践的基础之上,提高学生在实践中的操作能力,这两个点就是实现“学”与“产”,而“研”的实现主要是在实践中采用带教模式,引导学生发现问题、解决问题,全面实现“产学研”。