安全工程專業實驗教學體系構建范文

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高校安全工程專業的目標是培養能夠從事安全科學研究、安全監察與管理、安全健康環境檢測與監測、安全設計與生產、安全教育與培訓等方面的復合型高級工程技術人才。［1］隨著工業化進程加快，社會對安全工程類人才需求的結構提出了更高要求，即要求畢業生具備一定的實踐能力和創新能力，能夠迅速適應工作新環境。實驗教學旨在培養學生的動手能力與創新能力，是高校教學不可缺少的重要組成部分。安全工程作為一個實踐性很強的工科專業，要培養出高質量的創新性應用型人才，其相應的實驗教學體系也必須不斷改進，以符合新形勢下的就業要求。針對不同專業在開展實驗教學過程中普遍存在的問題，許多高校對相應的實驗教學體系進行了改革實踐。例如李曉東等人提出了車輛工程專業的多層次、開放式實驗教學體系；曾惠丹等構建了具有綜合科學性、可行性和可操作性等特點的階梯式實驗教學體系；王德利等新建了科研、應用與創新能力培養相融合的藥學專業實驗教學體系；錢紅萍等建立了“一主線、兩平臺、三層次、四模塊”的土木工程實驗教學新體系；尹自斌則根據輪機工程專業的人才培養目標要求，構建了分層次、多模塊、相互銜接的實驗教學體系。這些研究成果在推動高校加強安全工程專業學生實踐能力和創新能力的培養，加快實驗教學改革和實驗室建設等方面發揮了積極的作用。

一、安全工程專業實驗教學現狀

鑒于近幾年日益嚴峻的安全生產形勢，我國安全工程學科得到了迅速發展。截至2014年，全國共有150余所高校開設了安全工程本科專業，大多設置在能源礦業、石油化工、土木建筑、交通運輸等行業特色鮮明的工科類院校，且多數高校為省屬院校（見圖1），主要為地方經濟發展或特定行業需求培養安全類專業人才。實驗教學作為安全工程專業人才培養過程中的重要實踐環節，不斷受到各個高校的重視。例如中國礦業大學（北京）建議各院校應基于自身優勢、經費和學生就業方向等條件設置實驗課程；南京工業大學從本科專業教育認證及國家對注冊安全工程師知識結構的要求出發，提出了工業安全方向的實驗課程設置及具體實驗教學內容；中南大學建議應加強安全工程專業綜合性、設計性及研究創新性實驗的開設。鑒于安全學科的交叉特性與辦學基礎薄弱的現狀，各高校安全工程專業在實驗教學過程中普遍存在如下問題。1．實驗教學條件差，儀器配備不足。安全工程作為一個新興專業，目前尚處于發展階段。許多高校都是在最近幾年才新開辦該專業，可能面臨實驗經費嚴重不足的困境，從而導致實驗儀器數量偏少、實驗設備不能及時更新、實驗空間有限等問題。盡管部分高校科研經費充足，但主要是用于科研實驗平臺建設，而非本科教學。2．實驗教學模式陳舊，過度依附理論課程。許多高校在教學過程中重理論、輕實驗，僅僅將實驗教學視為完成理論教學的輔助手段。大部分專業實驗仍以演示性實驗、驗證性實驗為主，缺少獨立設計、綜合分析的訓練過程，不利于學生對理論知識的理解。另外，部分實驗內容分散，各環節相互獨立，缺少有機聯系。3．實驗考核不嚴謹，學生積極性差。實驗成績評定主要依據實驗報告質量，未建立科學合理的考核體系，不能如實反映學生的實踐與創新能力。由于許多實驗實行分組操作，導致部分學生不能親手實驗與獨立思考。4．實驗課時有限，開放性實驗偏少。大部分高校主要依據教學大綱設定專業實驗教學課時及內容；學生課外科研活動普及率較低，成效不顯著；本科生科技創新能力的培養尚未形成體系，學生實踐的時間和機會有限，影響學生創新實踐能力的訓練。5．實驗師資隊伍相對薄弱。從事本專業實驗教學的教師學歷普遍偏低，甚至專業不對口；一部分具有博士學位和高級職稱的教師在本實驗崗位工作時間不長，就會通過各種辦法調換崗位，這也導致了實驗師資極不穩定。6．實驗室管理欠規范。實驗室用房與配套設施未及時更新，陳舊落后，學校的安全設施投入不足；部分實驗員工未嚴格執行實驗室管理制度，或實驗室管理制度不健全；學生實驗前的安全意識較薄弱，操作中存在諸多不安全因素。

二、安全工程專業實驗教學新體系

福州大學是福建省與教育部共建的“211工程”重點大學，目前已發展成為一所以工為主、理工結合，確立走區域特色、創業型強校之路的高校。福建省作為“海峽西岸經濟區域”的主體，擁有石油化工、機械電子、建筑建材、林業、水產業等五大支柱產業。因此，福州大學安全工程專業主要采用“通才式教育”的培養模式，即要求畢業生掌握適用于各個行業的通用安全科學理論和實務處理方法，以滿足地方經濟發展需求。［12］針對安全工程專業實驗教學存在的主要問題，本校積極借鑒其他專業的實驗教學經驗，緊密圍繞創新性應用型人才培養目標，著力培養本專業學生的實踐能力、科研能力及創新能力。本校依托公共實驗室、專業實驗室、教師科研項目、校外實踐教學基地等四大平臺，擬采取“自主實驗、團隊協作、教師指導”協同運作的開放式實驗教學模式；根據實驗性質將實驗教學內容區分為基礎認識型、實踐技能型、綜合設計型、科研創新型四個層次；［4］結合福建省地方經濟的發展特點，重點建設人機工程實驗室、安全檢測實驗室、火災爆炸實驗室、模擬仿真實驗室。新構建的安全工程專業實驗教學體系見圖2。

（一）實驗教學平臺建設實驗室作為高校開展實驗教學的主要場所，為提高大學生的實踐與科研創新能力提供了一個重要平臺。本校的大學物理實驗室、普通化學實驗室、電工實驗室、機電實踐中心、現代測試中心等資源可以作為本專業學生的公共實驗平臺。其中，福州大學現代測試中心購置了大批先進的儀器設備，是全省儀器設備最齊全、具有先進技術水平的大型精密儀器公共服務基地，可從事物理、化學、材料、安全、環保、機械、電子技術等多學科的研究和測試工作，具備多方面綜合測試分析的能力。我們鼓勵本專業學生通過定期申請該中心的共享基金，開展大學生創新創業訓練項目。本專業結合福建省事故多發的區域性特點，依托中央財政支持地方高校發展專項、高水平大學建設行動計劃、2011協同創新中心、優勢學科創新平臺、校級重點學科等專項經費重點建設四大專業實驗平臺（見表1），并結合本專業的實驗教學，加深學生對安全工程專業知識的理解與運用，進一步培養學生的實踐應用能力和創新精神。此外，本專業部分教師以各自的科研項目為依托，將最新的科研成果引入實驗教學中。目前，福州大學安全工程專業已經在紫金礦業集團、中海福建天然氣有限公司、福建省防雷中心、福州市城市地鐵有限公司、福建省安全生產科學研究院、閩侯縣消防大隊等企事業單位建立了校外實踐教學基地，可以借助諸類平臺進一步開展綜合性、研究性實驗教學。基于學校公共實驗室、專業實驗室、教師科研項目、校外實踐教學基地等四大平臺，本專業將采取自主實驗、團隊協作、教師指導的協同模式開展相應的實驗教學。［4］自主性指學生可以結合自身興趣選擇實驗項目，自主設計、實施、分析數據，不受實驗課時限制；團隊合作指學生可以自由組建一個項目小組分工合作，旨在培養學生的團隊合作精神。此外，學生還可以在專業教師指導下參加各類物理實驗競賽、材料創新大賽、節能減排社會實踐與科技競賽、工程訓練綜合能力競賽、結構設計競賽、安全實踐創新作品大賽等。

（二）實驗教學內容安全工程專業的實驗教學內容可依據其性質分為基礎認識型、技能操作型、綜合設計型、科研創新型四個層次。基礎認識型實驗旨在規范學生的基本實驗行為，加深專業認識。如讓大一學生深入專業實驗室參觀，通過演示火災報警系統、自動噴水滅火系統、通風系統模型等，讓學生對安全工程的專業方向有一個全面了解。技能操作型實驗是為了強化專業知識理解和培養基本的實驗技能、動手能力，一般在專業課程學習之后開展。主要包括人機工程實驗、工業通風與除塵實驗、火災爆炸實驗、安全檢測實驗、電氣安全實驗、地下工程安全防治實驗等。綜合設計型實驗旨在培養學生綜合運用所學理論和專業知識，分析、處理工程和前沿課題中的安全科學問題。科研創新型實驗是本專業實驗教學的核心。學生可以自發組成項目研究小組，圍繞各類競賽活動、各類創新實驗項目和教師科研課題，通過檢索文獻、搭建實驗平臺、分析數據等，主動進行實踐訓練和科學探索。

（三）開放式實驗教學環境開放式實驗教學對創新性人才培養的基礎作用已被教育界所公認，其對提高大學生的實踐能力，把握學科前沿等具有重要意義，已成為各高校實驗教學的發展方向。開放性實驗室不僅可以用作學生備賽的訓練場，而且提高了實驗設備的利用率。學生借助該平臺選定實驗課題，選擇儀器設備，擬定實驗方案，處理實驗數據和分析實驗結果。指導老師和實驗室管理人員在實驗室開放、實驗資料查閱、實驗問題解答等方面為學生提供全方位服務，給學生創造了一個研究型的學習環境。本專業已從福建省“高水平大學建設行動計劃”中提取了專項經費作為實驗室開放的專門基金，用于支付開放實驗耗材、小型設備維修及開放工作量補貼等開放運行所需費用，進一步完善了實驗室開放管理規章制度，包括開放項目的具體實施、指導教師和管理人員的安排落實、開放基金的使用與管理等。此外，我們擬建立專門的網絡實驗教學平臺，推進實驗課程網絡化建設，以便于學生不受時間和空間限制，借助網絡進行實驗項目的預約、答疑。

（四）實驗師資隊伍建設提高實驗教學質量離不開實驗師資隊伍的建設。本專業正在嘗試采取專職與兼職相結合的方式，從大型企業、科研院所聘請實踐經驗豐富的安全工程師兼職本專業的實驗教學，以提高實驗教師隊伍的總體素質；鼓勵一些在職實驗教師前往兄弟院校學習深造，在職稱評聘、崗位定級等方面制定相應的激勵政策，穩定和提高現有實驗員工的質量。

（五）實驗安全管理本專業實驗內容較多，操作過程中可能會出現火災爆炸、中毒窒息、觸電、微生物感染、化學腐蝕、物理傷害等多種類型的事故。此外，開放性實驗不受時間限制，實驗對象的知識結構參差不齊，實驗內容不確定等，使得日常安全管理工作更加復雜。因此，我們有必要構建完善的實驗室安全管理體系，涵蓋組織機構、制度保障、宣傳教育、安全檢查、技術防范、應急預案等建設內容。

三、結論

為實現新形勢下安全工程專業人才培養目標，提高在校大學生的工程實踐能力與科技創新能力，改革本專業的實驗教學體系已迫在眉睫。1．我們將安全工程專業實驗教學內容分為基礎認識型、技能操作型、綜合設計性、科研創新型四個層次。其中，研究創新型實驗是實驗教學的核心，在學生自主、多人協作、教師指導等協同教學模式下展開。2．福州大學主要為地方經濟建設培養安全工程專業人才，結合海峽西岸區域經濟的發展特點，我們擬重點建設人機工程實驗室、安全檢測實驗室、火災爆炸實驗室、模擬仿真實驗室。3．依托學校公共實驗室、專業實驗室、教師科研項目、校外實踐教學基地等四個平臺，我們全面實行開放式實驗教學，在實驗時間與實驗內容方面向安全工程專業學生全面開放，大力扶持本專業學生參與各類科技創新活動。

作者：陽富強 陳伯輝 楊健 單位：福州大學 環境與資源學院