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關鍵詞 核安全工程 人才培養 課程體系 培養模式
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
核能作為一種清潔、環保的能源,成為本世紀我國能源發展的重點領域。在核能及其產業鏈生產過程中的安全問題是人們關注的焦點,自日本福島核電站事故之后,核安全問題已倍受人們關注,也成為制約我國核能開發的重要因素。上世紀末,我國已制訂了《核電中長期發展規劃》,為了保證我國核能及其核技術應用事業的可持續發展,我國不僅需要培養大量的核反應堆工程等核類專業技術人才,也急切需要培養保證核設施安全運行的安全專業人才。為適應我國核能開發戰略,國家開始執行注冊核安全工程師執業制度,在核領域關鍵的安全與質量崗位配備規定數量的注冊核安全工程師。為了培養我國核行業特別是核電事業急需的核安全專業人才,2010年3月南華大學向教育部申報了高等學校戰略性新興產業相關本科專業——核安全工程專業并獲得批準,2011年向湖南省教育廳申報特色建設本科專業獲得批準,在 “十二五”期間南華大學啟動了國內唯一的核安全工程本科專業的建設工作,全面探討核安全工程專業建設過程中的問題,如專業的定位、人才培養方案、課程體系結構、實驗室和實習基地建設等,以保證我國核安全專業人才培養質量。核安全工程專業作為一門成長中的國家戰略性新興專業,其建設尚無現成的參照模式,因此,必須通過大量的調研和實踐,擬定核安全工程專業的人才培養計劃和課程體系,以構建出具有專業特色的課程體系框架,形成適應新時期核電大發展特點的人才培養模式。
1 核安全工程專業的人才培養目標和培養模式
1.1 核安全工程專業的人才培養目標
眾所周知,專業培養目標是進行專業建設和一切教學活動的基礎,也是人才培養的最終目的。根據南華大學的實際情況,充分考慮我國核電大發展對核安全人才培養提出的新要求,依托南華大學在核科學與技術、鈾礦開采等方面的優勢,在核安全工程專業設置兩個人才培養方向——核電安全和鈾礦冶安全。兩個專業方向人才培養目標的共同點是均為我國國民經濟建設和現代化核工業發展需要,培養具有良好敬業精神、較高道德水準和科學素養,既掌握扎實的數理與人文知識,又掌握較深厚的安全科學基礎理論、核與輻射防護的專業知識,不同點是核電安全方向的學生還需要掌握核電安全領域工作的基本工程技能,鈾礦冶安全方向的學生還需要掌握礦冶安全領域工作的基本工程技能。兩個方向均是培養具有核安全領域安全工程設計、科研、評價、監督和管理能力的高級工程技術人才。
1.2 核安全工程專業的人才培養模式
把實施“卓越工程師培養計劃”作為核安全工程專業發展的重要契機和重大教學改革工程,樹立“面向工業界、面向世界、面向未來”的工程教育理念;以南華大學多年的辦學經驗、辦學特色及核行業和社會影響為基礎,以工程實際為背景,以工程技術為主線,通過學校和江蘇核電有限公司、中核韶關錦原鈾業有限公司和原子能科學研究院的密切合作,探索卓越核安全工程師人才培養規律和模式,實施“全過程、遞進式”的實踐教學體系。
(1)按通用標準和行業標準的要求,制定核安全工程專業卓越工程師人才培養標準,確定與標準對應的知識、能力與素質要求;(2)圍繞“核安全工程師應用型人才”的培養目標,根據“基礎厚、口徑寬、能力強、素質高”的原則,以注冊核安全工程師的核安全案例分析、核安全綜合知識、核安全相關法律法規、 核安全專業實務四大知識結構和能力要求為導向,建立適應核行業認可實用的課程體系;(3)強化企業參與聯合培養,實行“3+1”的人才培養模式,針對學校標準、專業知識能力要求,同中核二七二鈾業責任有限公司、江蘇核電有限公司、中核韶關錦原鈾業有限公司和原子能科學研究院等4個產學研基地聯合制訂卓越計劃的培養方案和培養目標。
2 核安全工程專業知識結構及課程體系
目前,在國內只有南華大學開設核安全工程本科專業,因此,在國內沒有可直接參照的建設模式,必須結合南華大學在核類學科專業建設上的資源,通過開展專業建設調研等活動,科學制定核安全工程專業的人才培養計劃。因此,自核安全工程專業自2010年7月12日獲得教育部批準后,南華大學成立了核安全工程專業建設領導小組和工作小組,并開展了一系列的專業建設調研活動,調研了一批核類企業(中國原子能科學研究院、中核三門核電站、中核福清核電站、中核北方核燃料元件有限公司(202廠)、中核錦原鈾業有限公司、中核韶關錦原鈾業有限公司、中核撫州金安鈾業有限公司、湖南省核工業宏華機械有限公司、中核272廠);通過發信函的方式向12家核企業人力資源部征求核安全工程專業的人才培養課程體系的修改意見,有6家企業作了信函回復(中核陜西鈾濃縮有限公司、中國核動力研究設計院、中核北方核燃料元件有限公司、秦山核電有限公司、中核浙江衢州鈾業有限公司和西安中核藍天鈾業有限公司);利用南華大學為中核集團開辦第二期安全工程領域工程碩士班的機會,核安全工程專業建設工作小組全體成員分企業類別(研究院所、核燃料加工企業、鈾礦冶企業、核電企業、核廢物處理企業等)同中核集團第二期工程碩士班學員開展了核安全工程專業建設座談會;同時,核安全工程系集中組織了4次核安全工程專業人才培養方案討論會,擬訂了核安全工程專業的建設規劃和人才培養方案。
核安全工程專業課程體系不僅體現了《注冊核安全工程師》、《注冊安全評價師》和《安全工程專業中、高級技術資格評審條件》知識要求,而且體現核工業系統相關環節的生產特點,制定了與核電安全和鈾礦冶安全兩個方向相對應的課程體系。整個課程體系分為公共基礎課平臺、學科基礎課平臺和專業課平臺三大知識模塊,其中公共基礎課和學科基礎課是參考按教育部工程專業課程要求進行設置的,分方向專業基礎課是學生進一步學習各培養方向專業課的前提。為了擴大學生的知識面和培養學生的工程實踐能力,三大課程模塊分別設置了必修課、選修課和集中性實踐環節。核安全工程專業課程體系如表1所示。
核安全工程專業的課程體系重在體現核行業對核安全工程師基礎知識、專業能力和素質的要求,為了將工程意識、工程素質、工程實踐能力、企業管理及工程項目管理知識的相關課程納入培養方案中,重點對課程體系和教學內容進行優化,在相關課程和實踐教學環節,增加了培養學生工程實踐能力的課程設計與實驗教學的內容,新增了項目設計,使課程體系具有以下特點:
(1)聯合企業共同培養學生的實踐能力。在專業基礎課及專業課中實驗教學學時所占的比例大大提高,其中企業培養階段教學計劃包括課程學習、認識實習、生產實習、項目設計、畢業實習和畢業設計等環節,集中性實踐教學環節達40周。
(2)注重綜合素質與創新意識的培養。在課程體系中,設置了素質與能力拓展模塊及創新能力拓展模(下轉第212頁)(上接第130頁)塊,如人文素質選修課、學術講座和學科基礎課選修課等,通過這些模塊選修課的學習,全面提升學生的人文素質與創新意識。
(3)按照“三層次”的原則循序漸進地培養學生的工程實踐能力。在基本技能層通過課程實驗、CAD繪圖等上機訓練等實踐教學環節,加深學生對理論課基本概念的理解,培養基本的工程實踐技能;在綜合應用能力與初步設計能力層,通過課程設計、專業實習和畢業設計等教學環節實現對學生綜合工程能力的培養;在創新能力層通過學科競賽、創新性實驗、大學生各類科研項目、企業內的項目設計等方式,培養和拓展學生的工程設計與創新實踐綜合能力。
3 結束語
在“十二五”的建設期內,南華大學將全面實施核安全工程專業的建設規劃。在建設過程中將緊密結合國家核電大發展對安全工程專業人才的需求,通過不斷改革與創新人才培養模式,優化課程體系和培養環節管理,為我國戰略性新興產業相關本科專業核安全工程專業建設起到示范和帶動作用。
2010年湖南省教育普通高校教學改革研究項目(序號:205);2011年湖南省教育普通高校教學改革研究項目(序號:192);南華大學高等教育研究與改革課題(編號:2010ZZ016、2009ZZ050、2009ZZ051)
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關鍵詞:畢業設計;人才培養模式;教學模式;培養方案
畢業設計是高等教育的重要組成部分,是大學階段最后一個教學環節[1-2]。通過畢業設計能夠培養學生綜合運用所學理論基礎、專業知識和技能分析并解決問題的能力,以及培養學生文獻查閱與利用、溝通及總結能力,能夠系統檢驗學生的綜合能力。安全學科是綜合學科,包括工學、理學、管理學、法學、醫學和社會科學,安全工程專業是應用性和實踐性較強的學科,畢業設計環節尤為重要。以工學-化工類安全評價畢業設計為例,除了培養學生的創新、實踐、文獻檢索、數據調研、論文寫作及嚴謹邏輯表達能力外,還可以使學生將所學化學理論知識運用于實際化工生產和工藝設計,從中發現問題并解決問題,對于學生畢業后走向化工類工作崗位起到良好鋪墊作用。
1化工類安全評價畢業設計為例探討安全工程專業人才培養問題
近年來畢業設計的教學質量受到了來自高校內部和社會的高度關注,提高畢業設計質量,進行畢業設計改革的呼聲和方案較多。我校在這方面也開展了積極的探索,比如在畢業設計的選題上增設兩類題目,一是以企業運行中發生的實際問題為題目,以校企聯合的形式開展畢業設計教學工作,以達到檢驗學生利用知識、方法來解決實際問題的能力;二是以學校科研項目子課題為題目,以學生參加項目組工作的形式,開展畢業設計教學工作,可以檢驗學生創新能力;通過以上教學形式,亦可同步檢驗安全工程專業人才培養上的不足之處。目前來看改革效果較好,但也反映出一些現實問題,以安全評價化工類畢業設計方向為例,分析2013-2017年化工安全評價畢業設計情況,反映出學生應用能力較好,但專業基礎欠缺。具體見化工方向安全評價畢業設計內容框架體系(詳見圖1),學生在定性、定量安全評價、對策措施部分完成較好,說明開設的安全系統工程、安全評價、課程設計、專業技能訓練等教學環節能夠為畢業設計順利完成奠定必要基礎;而系統情況簡介和危險有害因素辨識部分,則普遍反映出學生對化學工藝流程、危險物質理化特性、化工設備情況及危險有害因素辨識依據掌握不足,這直接影響后面定性定量評價、對策措施完成質量,導致整體畢業設計完成欠佳。究其主要原因:一是化工類基礎課程開設數量少。目前本校人才培養方案設置中,化工類方向只開設了一門化工安全工程,基礎薄弱。該培養方案在專業基礎課方面主要強調安全基礎學科知識平臺的構建,雖然符合大安全觀的要求,但也導致學生專業基礎薄弱。此外,近年來聽課效率低,課堂授課質量不好也是導致專業基礎薄弱的主要原因,在專業基礎課程設置較少,課堂授課質量不好的情況下,學生專業基礎能力可想而知。
2安全工程專業人才培養改革方案
針對化工類畢業設計反映出的學生專業基礎能力薄弱問題,筆者建議從培養模式、教學模式及考試模式三個方面進行人才培養模式改革。
2.1培養模式改革
目前安全工程專業院校培養模式大體分為行業型培養模式和通用型培養模式[3-5]。為了增強學生的專業基礎,建議進行強化行業特色的培養模式改革,將行業基礎體現在培養方案的各個方面,從專業基礎課、專業方向課一直到專業選修課均強調行業性;例如某高校安全工程專業強調化工行業特色。既在專業基礎課方面開設普通化學,又在專業方向課程方面開設化工原理、有機化學、物理化學等,還在專業選修課程方面開設分析化學[3]、化工安全。該培養方案能很好地凸顯行業特色。同時針對容易導致學生的安全基礎學科知識面窄等問題[6],可在專業基礎課方面同時強調安全基礎學科知識平臺的構建。改革后培養方案既可滿足學生行業基礎知識培養,又能符合大安全觀的要求,達到行業專業基礎能力強,學生就業適應面廣,較快適應安全工作的目的[3]。
2.2教學模式改革
2.2.1傳統教學模式改革為解決大學課堂聽課率低問題[7],可依照培養方案課程設置,選用優質教材,思考教材符合哪些人用,達到什么樣計劃。提倡精英教育,學生適應課程;而非普及大眾化教育,課程適應學生。考慮教材不僅是知識堆壘,還要考慮教與學,以前少數人上大學為了求知,現在人數眾多上大學是為了工作。不要糾結學術、專業和應用職業,教育在教育過度和教育不足中徘徊,同一專業在不同學校定向不一樣,同一門學科在不同學校定向不一樣,人才培養需要個性化定制,重視技能和能力,在知識不再壟斷時代,技能和能力仍需通過學校培訓才能獲得。理論知識和直覺知識,教學模式和學習模式看你更強調誰,目前這種傳輸性教學+教師權威性占大學主導的學習模式應該改變,聯合國教改組織目前提倡:①參與式學習,學生積極學習者,而不是旁觀者,目前好多學生都是旁觀者;②個性化制定學習,人文主義教育核心,教材應體現個性化;③項目/問題導向化學習,項目問題和課程目標相關,引領精神、學習地點應靈活,不局限課堂;④興趣引導式學習;⑤友愛式教學(最高端的),正確的師生關系。教授對學生的培養應從知識培養轉向技能+能力的培養,因為只有技能和人民生活水平成正比,并非知識創造財富,知識應轉化成技能才可以服務人民生活,培養后大學生具有以下能力:①批判性思維能力(審辯思維求真思維);②解決問題能力;③協作能力;④溝通領導能力;⑤創業創新能力(企業家精神,包括不依賴,慣性思考,敢于冒風險,創業心理,高階思維能力);⑥高階思維能力;⑦數字化公民;⑧多元文化。2.2.2新型教學模式引入大學課程教育多元化已成必然性,中國也將走入這一天,云課堂,無黑板教學,云終端、微課,慕課都終將走入大學課堂。以后的教學將實現教學綜合平臺,學術綜合平臺,學生自主式,探究性學習平臺等多平臺結合,實現高校之間的資源共享,可以使更多大學生享受其他高校的優秀教育資源,也可以避免個別優秀生學習能力強,全體學生授課情況下知識量吃不飽情況,滿足他們學習主觀性,成為精英教育途徑。2.2.3《化工安全》教學模式改革例如《化工安全》教學模式改革,主張讓學生積極參與,培養學生自主學習能力和應用能力。教學模式由傳統的“以教材為中心”轉變成“以問題為中心”;由“以教師為中心”轉變成“教師講授與學生自主學習相結合”的互動模式;由“以課堂為中心”轉變成“課堂+課后+文獻-論文提交-小組評審”五位一體的綜合教學模式。同時進行案例研討式、情景模擬式、網絡在線式、微課式、翻轉課堂式等教學模式改革,提高課堂聽課率。
2.3考試模式改革
近段時間常有網絡微博討論大學課堂考試成績該嚴該松問題[8-9],似乎厭學棄學大學生居多,考試成績分數低劣,關于應該繼續要求還是放水通過的言論此起彼伏。筆者認為導致考試成績低劣的原因之一還有考試模式問題,目前很多課程都在臨近考試前畫復習題,考試內容多是記憶名詞解釋、簡答題多半為記憶內容。既然高校教育中不再強調知識的死記硬背,而在于靈活應用,培養技能和能力,那么考試模式也應該進行改革。事實已經證明人的記憶能力遠遠不如計算機,可目前還有好多教師強調學生背誦定義,這種做法只會事與愿違,學生在手機上、電腦上輕松搜到名詞解釋,他為何要聽課,在教學模式改革重在培養技能和能力的同時,考試模式也應進行改革,重在考核學生的技能和能力。考試內容不再局限名詞解釋,而重在分析試題,計算試題,應用試題上,甚至可以效仿國外論文考試辦法,使學生課下完成考試,在完成論文、完成課題的時候督促學生查閱大量資料進行分析,由被動學習變成自主學習。考試內容由記憶類型向應用類型的轉變,考試形式由課上考試向課下論文的轉變可很好的配合教學模式改革,提高學生聽課率,提高學習熱情,促成學生由被動型學習向自主型學習轉化。例如《化工安全》考試模式改革,考試為平時考試+期末考試+應用考試三部分之和。其中平時成績包括考勤+課堂表現+日常測試;期末考試包括計算試題+應用試題;應用能力以近期發生事故(例2015.8.12天津港爆炸事故)的調研分析報告作為考試題目。平時+期末+應用三部分成績總和作為最終考試成績,避免“一試成敗”現象,重在考核學生的應用能力和分析能力,與教學模式改革相互呼應。
3結語
安全科學與工程學科實踐性和應用性較強,探討安全工程專業人才培養模式,培養出滿足社會需求的應用型人才是重中之重。本文結合安全工程專業畢業設計所反映出的問題,研究了安全工程專業人才培養方案專業課程設置中存在的共性問題,在調研及對一些高校常見的聽課率低等問題分析基礎上,初步提出了人才培養模式改革方案,在課程設置改革、教學模式改革(傳統教學模式改革、新型教學模式引入)、考試模式改革等方面進行了初步探索和研究,希望可以為從事安全工程專業人才培養的同行提供一些思路和參考。
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關鍵詞:礦井粉塵防治;教學改革;人才培養
中圖分類號:G 642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)08(b)-0000-00
Study on practical teaching methods of "mine dust prevention and control" base on personnel training
Jing Deji
(College of Safety Science and Engineering, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China )Abstract: In veiw of emphasis on the problem for the theory of "mine dust prevention and control", through analysis personnel training objectives of Safety College of Liaoning Technical University and "mine dust prevention and control" course characteristics, Teaching methods are proposed combining theory and practice, focusing on students identify problems, analyze problems and problem-solving skills. Through classroom interaction, case studies and project design, practical application ability and interest of students are enhanced in mine dust prevention and control programs, and good results are achieved in the actual teaching process.
Keywords: mine dust prevention and control; teaching reform; personnel training
0引言
《礦井粉塵防治》是安全專業礦山方向的必修課程,它是煤礦安全工作中重要的組成部分,為學生從事礦山行業后的粉塵治理工作提供理論知識。通過本課程的教學,使學生能系統地理解礦井粉塵防治的基本理論知識,基本掌握礦井粉塵防治設計的內容及要求,掌握礦井粉塵防治方法,培養礦井粉塵防治系統設計能力。了解國家的安全生產方針政策和《煤礦安全規程》關于粉塵防治方面的要求,了解礦井粉塵防治技術方面的新理論、新技術、新設備及發展趨勢,基本掌握礦井粉塵防治安全管理及治理措施,具備從事地下開采粉塵防治管理以及初步科學研究的能力[1-4]。
遼寧工程技術大學安全工程專業于2007年被確定為國家第二類特色專業建設點和遼寧省示范性本科專業,2009年通過教育部工程教育專業認證,2007年被教育部確定為國家重點(培育)學科。《礦井粉塵防治》作為安全學院核心課程,一直深受院領導及學生的重視,但是隨著社會發展,傳統的填鴨式教學導致學生感覺乏味,無法集中精力接受知識,因此有必要的對《礦井粉塵防治》課程的教學實踐進行改革及研究[5-6]。
1 《礦井粉塵防治》教學特點
遼寧工程技術大學安全學院的《礦井粉塵防治》課程是按照本學院制定的人才培養方案要求進行教學,著重培養學生成為一名卓越工程師。《礦井粉塵防治》課程的教學目標,也是本課程教學實踐改革的目標,即:1、具備應用自然科學知識解決復雜安全工程問題的能力;2、能夠應用工程科學的基本原理,識別、表達、分析復雜安全工程問題,以獲得有效結論;3、能夠設計針對復雜安全工程問題的解決方案,設計滿足特定需求的系統、單元(部件)或工藝流程;4、能夠在設計環節中考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素;5、能夠針對復雜安全工程問題進行研究,包括設計實驗、分析與解釋數據;6、能夠對實驗數據通過信息綜合得到合理有效的結論;7、 能夠針對復雜工程問題,開發、選擇與使用恰當的技術、資源;8、能夠基于安全工程相關背景知識進行合理分析、評價安全工程實踐和復雜安全工程問題解決方案對社會、法律和文化的影響,并理解應承擔的責任;9、能夠基于安全工程相關背景知識進行合理分析、評價安全工程實踐和復雜安全工程問題解決方案對健康和安全的影響,并理解應承擔的責任;10、能夠理解和評價針對復雜安全工程問題的工程實踐對環境的影響;11、理解并掌握工程管理原理,并能在安全、礦業、建筑等多學科環境中應用;12、具有自主學習和終身學習的意識;13、具有不斷學習和適應發展的能力。針對以上教學目標,本課程采用以下10項對應措施:
1、課程講授過程中使用的案例,能夠提升學生運用工程基礎和安全工程專業基本理論知識解決礦井粉塵防治問題的能力。
2、通過粉塵爆炸事故案例分析,培養學生具有分析問題、解決問題并把理論知識應用于實踐的能力。
3、通過對礦井各產塵源的除塵方案和設備選型設計的內容講解達成能夠設計針對復雜安全工程問題的解決方案。
4、本課程目的是保證井下工作面和重要區域粉塵濃度和分布符合國家安全衛生標準,因此,礦井粉塵防治必須按照《煤礦安全規程》和行業標準進行。授課過程中在相關內容上要強調不滿足相關法律、法規的設計是不合格的。
5、綜采面煤層注水系統選型設計和采掘面噴霧降塵系統選型設計需要學生分組進行煤層注水系統選型設計和采掘面噴霧降塵系統選型設計,并能夠對相關結果進行分析。
6、通過對粉塵濃度和特性測定及分析的講解達到能夠對實驗數據通過信息綜合得到合理有效的結論的目標。
7、通過對礦井各產塵源的除塵方案和設備選型設計的內容講解及分組實踐讓學生達到能夠針對復雜工程問題,開發、選擇與使用恰當的技術、資源的目標。
8、通過對礦井各產塵源的除塵方案和設備選型設計的講解達到能夠基于安全工程相關背景知識進行合理分析、評價安全工程實踐和復雜安全工程問題解決方案對健康和安全的影響,并理解應承擔的責任。在礦井粉塵防治教學過程中要闡述相關知識對礦井安全工作的意義,及粉塵防治工作對社會,尤其是對礦業從業人員生命與健康的重要意義。
9、通過礦井各塵源點粉塵防治方案設計激發學生的興趣,完成實踐所要求的任務,強調學習過程中“經歷了什么、體會了什么、感受了什么”引導學生獨立思考、主動參與、合作探究、收集及處理信息的能力來達成具有自主學習和終身學習的意識。
10、通過本課程的學習,將引導學生追蹤礦井粉塵防治技術的國內外前沿發展現狀和趨勢,并通過綜合訓練加以強化,以訓練不斷學習和適應發展的能力。
以上是遼寧工程技術大學《礦井粉塵防治》課程針對教學目標所提出的教學實施措施,下面詳細介紹一下教學實施方法。
2 實踐教學方法
2.1教學內容改革
《礦井粉塵防治》課程是以礦井粉塵危害及治理的教學為主,該課程偏重于實踐教學,以便能夠更好的引導學生從事礦井相關工作,因此在本課程的教學內容安排上,將適當弱化基礎理論知識,強化應用實踐內容。根據“以實踐應用為主體、以基礎理論為輔助”的原則,重點培養培養和發展學生實踐應用能力和創新思維能力。在具體教學實踐過程中,增加礦井粉塵污染治理新技術的應用學習,通過對礦井粉塵不同污染源的治理熟悉并掌握整個礦井粉塵防治知識體系,學會查閱礦井除塵相關資料,通過對塵源點的治理技術學習提高自主創新技巧,并結合具體實施案例提高知識全面性[7-10]。
(1)改革課程教學方法和手段,提高學生學習積極性
為了提高學生積極性,《礦井粉塵防治》課程教學過程采用師生雙向交流方式,學生作為學習主體,教師起引導作用,充分調動學生課堂的積極性、主動性。具體實施為:從《礦井粉塵防治》課程選取三個自學部分,分別為礦井粉塵危害、煤塵爆炸預防措施及塵源點創新治理。通過學生分組查閱資料、相互討論完成相關學習要求,并在課堂內進行分組演講,通過學生互評、投票的方式,評選出優秀課程小組,該過程不但可以提高學生學習興趣,更能加深學生對礦井粉塵危害和治理技術的認識。
(2)加強礦井粉塵事故案例教學,提高學生綜合能力
《礦井粉塵防治》是一門與實踐應用結合非常密切的課程,其粉塵爆炸、粉塵治理等相關案例非常多,因此有效的結合案例教學可以有效的促進學生學習積極性,并且學習過程中理論聯系實際,可加深學習對礦井粉塵危害的認識。在學習工程中結合相關案例培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,可以為學生今后的工作奠定基礎。
(3)推進粉塵治理項目學習法
隨著我國對人體健康和環境的重視,礦井粉塵相關研究項目越來越多,遼寧工程技術大學安全學院作為國家重點(培育)學科,其粉塵研究團隊有多年從事粉塵治理研究項目的經驗。在教學過程中,通過相關粉塵治理項目來進行教與學能夠讓學生更加積極地學習及自主地進行知識能力訓練。項目學習法在教學過程中要求學生在每個階段完成具有一定實際意義的項目,并選取其中表現優秀的學生全程參與粉塵治理項目的實施過程,實現學生畢業時達到“零距離”上崗。粉塵治理項目學習法在實施過程中不斷提倡學生創新能力,即通過學生對礦井粉塵污染源除塵方案設計,如學生針對采煤工作面、掘進工作面、皮帶轉載點等粉塵污染嚴重區域提出科學合理的粉塵治理新技術方案,將給予一定獎勵,以便提高學生自主創新能力。
(4)加強自我學習能力,提高自主創新技巧
《礦井粉塵防治》課程內涉及較多的粉塵治理技術介紹,通過本課程的實踐教學和技術創新布置任務,學生不但能掌握不同除塵技術的除塵機理及應用范圍,還能加強學生自我學習能力,通過學生的資料收集和探索,自主設計除塵設計方案。在實踐過程中,如有學生的除塵技術方案新穎有效,教師會積極推動學生申請發明專利或實用新型專利,為學生今后的創新能力奠定基礎。
2.2 實踐教學具體實施方案
《礦井粉塵防治》課程主要包括三個知識單元,即礦井粉塵危害、降塵技術及礦井粉塵防治技術。其中每個知識單元具有相對的獨立性,同時又有著緊密的銜接關系,因此構成了一個完整的、綜合性的礦井粉塵治理方案實踐課程。具體課程實施過程下:
一、粉塵危害知識單元教學模式:
(1)本課程開始,首先說明本課程的主要內容、考核評價方法及介紹教改思路;
(2)采用傳統授課結合啟發式討論利用板書和圖片的手段介紹粉塵的特性及粉塵特性對后面課程有哪些關聯;
(3)通過演示及選擇代表進行粉塵測定的講解;
(4)將學生分成6-8人一組,選出組長,考慮男女搭配、學生干部分散、黨員和群眾比例合理等因素,命名學習小組,本門課綁定不變;
(5)每個學習小組確定授課代表,每組授課代表選取粉塵危害(包括塵肺病危害及煤塵爆炸危害)1-2個知識點進行談論式授課;。
(6)教師負責按規定對個人和小組進行考核,并且對授課內容進行歸納總結。
二、降塵技術知識單元教學模式:
(1)課前布置查閱粉塵治理技術分類、粉塵治理技術的國內外研究現狀,每人查詢文獻不少于15篇,并歸納總結,在課堂進行討論。
(2)教師通過傳統方式對各除塵方式的除塵原理進行講解;
(3)討論各除塵方式的優缺點及應用范圍,并與實際生產相結合。
三、礦井粉塵防治教學模式:
(1)教師通過傳統方式對礦井的主要產塵點進行講解,學生對礦井粉塵源有初步認識;
(2)每個學習小組選取1個產塵點及除塵方式作為研究內容,選擇授課代表,對研究內容進行討論式授課。
(3)針對每個小組的研究內容查詢相關文獻20篇。
(4)每組提出一種創新性除塵方式,并敘述其除塵機理,繪制除塵方式示意圖。
(5)每組選擇代表進行陳述,由教師與同學共同進行評比,最終確定排名及分數。
(6)選出最有的,繼續完善,教師支持撰寫發明專利,并制作模型參加全國作品大賽。
以上為三個知識單元的教學改革模式,并且針對課程要求及任務,設計兩個綜合訓練,具體如下:
一、綜合訓練:查閱某礦煤塵爆炸資料,具體探討抑爆方案。
要求:(1)分組進行;
(2)提高查閱文獻和資料能力;
(3)指出抑爆依據和分析可行性;
二、綜采面煤層注水系統選型設計。
要求:(1)給出真實礦井的工作面開拓系統圖,給出相關注水計算條件,每組的數據不一樣;
(2)繪制注水圖;
(3)列出注水系統計算依據;
(4)計算水量和設備選型。
2.3 實踐教學考核方式
《礦井粉塵防治》課程考核方式以實踐為主,因此總成績分兩部分,第一部分為理論基礎考試,考試形式為閉卷考試;第二部分為實踐綜合評定,由于實踐評定內容較多,因此按每組6-8 人完成實踐內容,每組選出組長,并協調好組內成員間分工,由組長的帶領下,完成課程實踐活動中各個環節,每名同學需提交相關除塵設計報告,最后利用2學時進行設計報告公開答辯,由授課教師和同學打分,通過打分給定實踐綜合評定成績。本課程考試成績和實踐綜合評定成績如表2所示。
表2 課程最終成績分布
構成項 評價方法和觀測點 成績
綜合訓練一 1、 文獻參考(2分)
2、 爆炸事故原因分析(2分)
3、 抑爆方案提出(2分)
4、 抑爆方案可行性分析(2分)
5、 報告書寫格式(2分) 10
綜合訓練二 1、 礦井防塵用水量計算(2分)
2、 防塵供水的方式選擇(2分)
3、 輸水管路水力計算(2分)
4、 設備選型(2)
5、 報告及圖紙繪制(2) 10
研討 由平時積極性及小組創新性作品成績綜合考慮,具體標準待定 20
考試(開卷、閉卷等) 60
總分 100
3結論
在《礦井粉塵防治》的課程教學中,重點在于培養學生的實際應用能力,首先確定學生培養目標,根據指定目標提出相應培養方案。然后結合現場案例,使學生掌握相關專業基礎知識,通過項目學習法引導學生對課程實踐的積極性和主動性。其次,通過教師學生在課堂交流互動及實踐設計任務的完成,加強學生對礦井粉塵防治技術的理解和掌握,并能有效應用于現場實踐中。通過本課程是實踐教學能夠使學生深入掌握礦井粉塵防治理論知識,并且有助于提高實踐應用能力和激發學生學習興趣,為學生今后更好的工作奠定基礎。
參考文獻
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1.專業認證標準對人才的要求安全專業認證目標之一是提高安全工程教育質量,吸引工業界的廣泛參與,加強工程實踐教育,進一步密切工程教育與工業界和社會的聯系,提高工程教育人才培養對工業產業的適應性。安全本科專業認證標準分為通用標準和安全專業補充標準兩部分。在補充標準中結合安全專業特點提出了特有的具體要求,其中包括培養目標與要求、課程設置、專業實驗、專業實習和實踐、畢業論文等。
2.注冊工程師執業能力的要求我國安全生產領域的職業資格包含注冊安全工程師和安全評價師兩種,分屬執業資格和從業資格。前者注冊安全工程師,主要為企業服務,必須具備安全法律法規、安全生產管理、安全生產技術和事故分析處理等方面的知識,按照所要求的知識和能力實際上是管理型人才。而后者安全評價師,主要為評價機構服務,要求具備危險分析、安全評價及系統安全工程等知識和技能,對建設項目和生產經營單位生產安全存在的風險進行安全評價,屬于安全技術型人才。兩者分工重點明確,側重點不同。兩種職業資格要求人才的基本素質與能力也不同(見表2)。以上的認證標準和注冊執業能力要求是對我國高等安全人才的基本要求,既符合業界對安全人才的需求,也符合國際化的發展趨勢。綜上分析,筆者認為高校安全專業人才培養除基礎通識教育外,還需要比較系統的安全科學、安全工程與技術、安全管理能力、安全實踐技能四個層次的知識,具備安全工程方面的設計、研究、檢測、評價、監察和管理等基本專業素質,還應當掌握組織協調、溝通協作、主動創新、職業道德、科學態度等多方面的技能。為此,從安全人才長遠發展來看必須加快安全工程專業高等教育改革,以專業認證和注冊制度來提升安全教育的質量,使學生的能力滿足行業市場執業的需要。
二、面向土木工程的安全專業教育體系的建設與應用
進行面向土木行業的安全工程教學體系改革,首先必須以安全專業認證標準和“安全工程職業注冊資格”的要求為總的指導框架,確定人才培養的規格和目標,融合土木安全的辦學特色,建立課程體系,選擇教學內容和方法,開展實踐創新,爭取畢業后經工程實踐達到注冊工程師標準。
1.建設合理的課程體系根據認證標準框架的基本要求,廣泛征求土木施工業界對安全人才的意見調整課程體系,包括通識教育、基礎課、專業基礎課、專業課程模塊,集中實踐環節、課外教育環節[2]。課程設置做如下考慮:強化基礎和通識課程,如數學、力學、物理、熱力學、化學以及電工學等,這些對學生安全科學和技術知識的學習具有基礎學科的重要作用;英語、計算機等的學習為適應安全工程國際化、信息化發展提供保證;人文、社會學、心理學、安全管理知識和法律法規等的學習為安全人才適應未來從業崗位要求消除障礙,在職業道路上快速成長。專業基礎和專業課程設置強調行業特點和安全科學的共性。學位課和必修課學分構成上,按一般工科要求設置。專業基礎課程按照專業認證標準設置,同時考慮學生未來專業發展的潛力和后勁,設置土木和安全兩個學科中的重要基礎課程,為后續專業課程的學習奠定基礎。專業課是土木安全專業的主干課程,在滿足安全工程專業認證標準要求的同時,考慮注冊工程師執業考試的需要設置。安全工程專業學生必備知識的課程為指定限選,其余為任選課程。
2.優化調整教學內容認證標準強調了課程體系內課程結構、內容與相互間的聯系問題。因此,設置的課程必須盡可能考慮知識的連貫性、系統性、實用性和前瞻性,使學生建立整體的知識結構。作為面向土木建筑的安全專業,在認證和注冊制度導向下,提出“學生能力培養配套體系”,即按照標準、執業技能要求將知識在整個學科體系內整合,使它們互相支撐、互相配合,適應國家、社會、企業對安全人才知識的要求,最終與學生能力培養建立直接對應關系。首先,專業課程內容突出行業發展時代特征非常重要。近年來安全學科發展迅速,安全工程課程內容不斷豐富,專業課程需要吸收安全領域最新研究成果、新理論、新方法。其次,在課程開設上施行訂單培養,按企業緊缺人才調整培養方案,補充課程內容,為企業培養出更適應當前崗位需求的人才。同時,在課程開設學期、先后順序上也根據知識的連貫性進行了科學設置,使課程教學體系更加完善。另外,在培養方案的課程體系和內容中,要注重與注冊安全工程師、安全評價師考試等有關知識點的設置。未來的安全工程師將會向職業化、國際化的方向發展。這樣培養的畢業生才能符合社會對職業化人才的技術崗位需求,使其畢業后迅速成長為具備職業資格、服務于企業、安全中介機構和政府的骨干與精英。
3.實踐和創新能力培養安全專業人才在做好安全生產工作中發揮的作用是其他人員不可替代的,這種作用發揮的一個關鍵是實踐和創新。從專業認證角度,表現在對基本能力和工程素質的要求;從注冊資格角度,體現在對安全生產監督管理、安全技術、危險識別控制、事故綜合分析、協調組織等的系統能力要求。實踐創新能力主要從課內教育、課程設計、畢業設計、實習實踐、大學生課外創新競賽幾個方面培養。課內教學融合生產實踐,把案例、錄像、施工生產企業參觀考察、科研項目等與理論教學有機的聯系起來,建立抽象理論的感性認識,課內實驗貫徹動手操作的探究式教學思想,激發和帶動學生對知識學習、應用的渴望,吸引學生的求知欲。專業實踐與學科基礎實踐保證開設的系統性和針對性。
關鍵詞:獨立學院;安全工程;人才培養
作者簡介:鐘永明(1969-),男,江西全南人,南華大學環境保護與安全工程學院,高級工程師;謝超(1988-),男,湖南衡陽人,南華大學環境保護與安全工程學院,助教。(湖南 衡陽 421001)
基金項目:本文系南華大學教改項目(項目編號:2011CY003)、2010年湖南省普通高校教學改革研究項目(項目編號:205)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)14-0040-02
獨立學院是普通本科高校按照新機制、新模式舉辦的本科層次的二級學院。[1]獨立學院是高等教育大眾化的產物,正處于成長初期,辦學經驗欠缺。[2]在培養模式上,一般將三本學生定位于應用型和技能型本科人才。為此,國內各獨立學院均在積極探索和研究有別于二本、專科、高職學生的培養模式。獨立學院招收的是本科三批學生,即三本生。一般情況下,三本學生平均入學分數要比普通本科生低,其文化基礎相對薄弱,學習能力、學習心理、學習預期和未來追求目標與普通本科學生也有明顯差異,大多數三本學生以畢業后順利就業為主要學習目的。然而,就專業理論水平而言,三本學生遜于二本學生卻高于專科學生,其專業技能遜于高職生,但其就業期望和定位又高于專科和高職學生,導致其處境較為尷尬。
安全學科原為礦業工程下的二級學科,隨著安全科學的迅猛發展,理論體系的逐步成熟和完善,國家對安全科學越來越重視,2011年3月8日安全科學與工程新增為一級學科,學科代碼0837,安全學科升級為一級學科一方面凸顯了本學科在各行業領域中的重要性,另一方面為形成科學完整的安全知識體系創造了條件。
安全科學作為一門新興學科,針對的行業領域又非常廣泛,如化工、建安、機電、礦業等,不可能形成統一的教學大綱和課程體系。因此,必須根據本校教學資源條件和特點,結合我國不同行業對安全人才的需求及培養要求,確定獨立學院安全工程專業的培養方向、培養目標、培養模式,構建合理且具有特色的課程體系,只有這樣才能使畢業生在激烈的人才市場競爭中生存。
一、南華大學船山學院安全工程專業建設現狀
船山學院作為南華大學的獨立學院,以校本部的安全工程系為依托開設了安全工程專業。南華大學安全工程系成立于2004年,同年9月開始招收第一屆本科學生,2011年3月獲批安全科學與工程一級學科博士點,同年9月招收第一屆碩士研究生。現有專任教師12人,其中教授及副教授8人,講師3人,助教1人。專任教師中有3人來自原核工業第六研究所,1人來自原衡陽市紡織廠,其他教師均來自高校。
實驗室是高校人才培養的重要教學設施,實驗教學是培養應用型和技能型人才的重要環節,因此在實驗室的規劃建設過程中必須兼顧科研工作和實驗教學要求。南華大學在近三年的時間內已建成與完善安全人機工程實驗室、安全技術實驗室(包括安全檢測實驗室、建筑消防與防火防爆實驗室、電氣安全實驗室)和模型實驗室等三個主要實驗室。此外,本著資源共享的理念,還利用了其他院系的實驗室,如爆破、采礦、通風等實驗室,基本能滿足船山學院安全工程專業的教學及人才培養的需要。
二、應用型安全工程專業人才培養模式的構建
安全工程專業的特點和強項在于以安全理論知識指導工程實踐,如果不能發揮這一優勢,而是讓獨立學院畢業生與專業技術人員比拼工程技術知識,必然會導致邊緣化。因此,要結合船山學院實際情況和安全工程的專業特點,以就業為導向,以培養應用型人才為目標,根據行業和崗位需求,建立與培養模式相適應的課程體系和教學計劃,突出應用性和基礎性,不片面追求理論知識深度,使安全工程專業學生具有扎實的本行業相關基礎技術知識以及安全理論知識,為將來的順利就業打下堅實的基礎。
現以建筑安全專業方向為例進行討論。制訂和完善三本學生建筑安全專業方向的教學計劃、培養方案、課程體系等,著重體現“加強基礎、注重實踐”的原則,強調實踐能力。
1.找準市場切入點,對培養目標進行科學定位
目前船山學院安全工程專業本科畢業生就業形勢良好,就業方向主要為建筑安裝、基建施工行業,次為礦山開采及其他行業。從工作特點和學生的反饋信息來看,工作內容實踐性很強,同時對理論知識深度的要求不是很高。因此,應結合實際,培養三本學生能夠滿足國家工程建設需要,具有良好的敬業精神,具有較高的道德水準,具備完備的基礎知識并能夠靈活運用。另外,國家現正大力推行卓越工程師計劃,鼓勵從業人員參加注冊工程師等的考試,例如注冊安全工程師、注冊安全評價師、注冊核安全工程師。那么,對獨立學院三本學生的培養方式也應對此有所考慮,使其在工作中能夠盡快掌握取得資格證的素質。
2.以就業為導向,進行課程體系改革
確立目標后就需要以學生能力培養為主線,加強教學改革,堅持專業理論為專業技術、專業技能服務的原則,適當削減理論課內容,探索并建立一套適合三本學生特點、廣度和深度適宜、具有獨立學院特色的教學和課程體系。
建筑安全工程專業開設的課程主要有:“安全學原理”、“安全系統工程”、“安全人機工程學”、“安全管理學”、“建筑安全法規”、“材料力學”、“流體力學”、“結構力學”、“建筑結構”、“土力學與基坑安全”、“防火防爆技術”、“建筑消防工程”、“建筑安全工程”、“電氣安全工程”、“安全檢測與監控技術”、“起重與機械安全技術”、“地下工程安全技術”、“道路與橋梁安全技術”等。可見,涵蓋面較廣,基本可以分為兩個部分,即安全理論和建筑施工技術,這對培養學生的綜合素質是有好處的。一般從事建筑安全的畢業生仍以安全管理為發展方向,因此在授課中需偏重安全管理課程和建筑施工及安全的相關基礎知識。
3.根據培養目標要求制定相應的教學大綱
獨立學院招收的是本科三批學生,其平均入學分數要比二本線低,通過筆者多年對獨立學院學生教學效果的跟蹤發現,獨立學院學生的文化基礎相對薄弱,學習能力、學習心理、學習預期和未來追求目標與二本學生也有明顯差異,大多數三本學生以能順利就業為主要學習目的。因此在制定教學大綱時,必須綜合考慮這些特點,教學內容必須重點突出、深度適中,既要考慮學生的接受能力,也要兼顧今后的工作需要。
為了制定具有獨立學院特色、科學合理的教學大綱,首先要掌握工作單位對學生的培養要求。利用船山學院具有培養安全工程專業工程碩士資格的優勢,采取深入相關工作單位調研以及座談會形式,就獨立學院安全工程專業課程體系、教學內容、教學深度方面進行深入研討,為建立科學合理的課程體系及其教學大綱指明了方向。近三年來南華大學安全工程系先后組織10人次以上的教師隊伍去中核北方核燃料元件有限公司、中國核工業二三建設有限公司、廣西防城港核電站建設項目部以及西安中核藍天鈾業有限公司等單位進行調研和考察,并就安全工程人才培養方案的修訂進行探討。
4.強化實踐教學,實施“3+1”培養模式
基于三本學生的培養定位,即應用型和技能型本科人才,對實踐教學的要求必須提升到更高的層次。近年來不斷加強實踐教學,逐步向“3+1”培養模式靠攏,即學生3年在校學習,最后1年在校外實習實踐和畢業設計。
在市場經濟情況下,學生實習成了一個大問題。由于企業擔心實習學生的安全,并害怕影響企業的正常生產秩序,普遍不愿接納學生的實習任務,因此與相關企業合作建立長期性的大學生實習基地非常必要。為把實踐教學落到實處,提高實習效果,可建立大學生校企聯合培養的“雙師團隊”。學生在企業學習期間由“學校導師”和“企業導師”共同對學生的實習過程與畢業設計進行指導,并充分利用各自的特點和優勢。“學校導師”由具有較強實踐經驗和工程背景、承擔過較多橫向項目的教師擔任,“企業導師”則由實習基地所在企業中具有豐富理論知識與實踐經驗的工程技術人員擔任。
隨著船山學院招生人數的不斷增加,教學團隊也應不斷壯大,除校本部原有師資隊伍外,還應吸收更多有工程經驗的教學人員。
5.建設具有應用型人才培養素質的師資隊伍
大學之大不在于大樓而在于大師,充分說明師資對人才培養的重要性。只有工程應用能力很強的教師才能培養出應用型人才;同時,安全工程作為一門綜合性和交叉性非常強的學科,擁有一支知識結構合理的師資隊伍才能培養出綜合素質高的應用型人才。
安全工程是一門應用型很強的學科,該專業教師必須具有豐富的實踐知識,為此要求新教師上崗前必須在指定企業進行專業實踐,參與實驗教學,有針對性地開展專業訓練和學習;利用寒暑假時間定期組織教師特別是青年教師赴企事業單位考察學習,以提高專業教師的工程實踐經驗;高校還要積極引進相關交叉學科背景的師資,而不僅僅局限于安全科學與工程專業,近三年南華大學安全工程專業分別引進了結構工程、核技術工程、地質工程等相關學科背景的青年教師。此外,還應不拘一格邀請企業技術專家加入教學團隊,且有計劃地從國內外著名高校引進優秀博士畢業生,同時依托共建單位(中國核工業建設集團等)加強教師與現場工程技術人員的交流,聘請共建單位高級工程技術人員指導學生工程實踐,充實實踐教學環節師資力量,從而使安全工程教學團隊師資結構的不斷完善、教學水平進一步提高。
當前高校教學方式比較單一,具有應用性的教學方式太少,[3]教師要不斷學習新知識主動適應新模式,積極探索激發學生的創新思維和主動學習的教學方法,從而切實推動以學生為中心、以教師為主導、以自學為基礎、以實踐促創新的教學改革,全面提高教學效果。
三、總結
我國正處于全面建設小康社會的特殊歷史階段,社會經濟發展日新月異,全社會對于安全問題越來越關注,這給安全科學與工程學科的發展帶來了機遇和挑戰,高等學校承擔著培養高級安全技術人才的重要任務,任重而道遠。本文在對安全工程專業的培養目標、人才培養模式、專業特色等相關問題進行探討的基礎上,結合南華大學船山學院的具體情況制定出了該校安全工程人才培養的一些初步方案,希望本文提出的一些基本思想能為其他獨立學院安全工程專業建設提供一定參考。
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當前部分實驗仍存在著灌注式、機械式的教學方法,教師牽著學生的思維走,實驗方案、實驗步驟等都由教師確定;實驗內容大部分是驗證性的實驗,缺乏綜合性、設計性實驗;實驗方法缺乏創新性,基本是機械模仿;實驗過程中學生一般只是機械重復,缺乏積極主動的思維及創新。這種實驗模式缺乏對學生獨立思維能力、動手實踐能力及創新意識的培養。如何改變這些弊端?很重要的一點就是要減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性的實驗內容及方法,培養和提高學生的創新意識和實踐能力;同時,鼓勵學生參與教師科研,提高實驗室開放率,使實驗教學與管理更加適應應用型人才的培養要求。
二、貴州工程應用技術學院安全工程專業實驗教學改革與實踐
為適應地方經濟社會發展需要,我校2010年增設了安全工程本科專業,在專業開辦之初就建立了專業實驗室,包括礦井通風與安全、礦井瓦斯防治、安全人機工程、礦井仿真模型等實驗室;近年來,學校不斷加強對安全工程專業實驗條件的建設,使安全工程專業實驗室擁有較為先進的教學科研實驗設施。實驗教學是大學教學中的一個重要環節,對培養學生的創新能力和動手能力至關重要。學院一直堅持以培養具有創新意識和工程實踐能力的高素質應用型人才為目標,通過改革和實踐,實驗教學在培養和提高安全工程專業人才的創新意識和實踐能力方面發揮了重要作用,也積累了一些經驗。
(一)保證實驗教學時數及質量
在安全工程專業培養方案中,實踐總學分始終保持在25%以上,為保證實踐教學質量提供了時間保障,同時也為實踐教學改革創造了條件;此外,我們還不斷加強實驗教學的過程監控,確保實驗教學質量和學生獨立思維能力、動手實踐能力及創新意識的培養。
(二)實驗教學及管理模式改革
根據我校安全工程學科專業方向、師資隊伍及實驗室的建設情況等,對安全工程專業實驗室的管理和使用進行了改革,按照實驗設備的功能屬性將實驗室分成三個研究分室,再依據教師的個人研究方向把他們分配到相應的研究分室中,既承擔本分室實驗設備的日常維護與管理,又承擔學生在本分室的實驗指導。教師既是授課教師,又是實驗教師。各實驗分室在規定的時間內可以適當調整學生實驗時間,并且可以開設課程以外的綜合性實驗,激發學生的興趣和提高學生的實踐能力,實現學生業余時間下實驗室,達到實驗室的充分利用。通過改革,實驗室與教研室相互協調,加強了實驗室與教研室及任課教師之間的聯系,使實驗與理論教學更好地交叉與互補。
(三)實驗教學內容改革
從培養和提高學生創新意識和實踐能力出發,實驗教學的類型不能停留在驗證性實驗的水平上,而應根據學生能力實行分層次教學。既要有基礎性實驗的訓練,也要有能培養學生獨立思考、綜合運用知識、創新等適應工程實踐能力的綜合性、設計性實驗;經過前兩年對安全工程專業開設的專業實驗進行篩選優化,逐步減少了驗證性實驗,增加了綜合性、設計性的實驗內容和方法,初步形成了“基礎實驗———綜合實驗———設計實驗”三個層次的實驗體系。目前,基礎性實驗已經減少到40%以內,更多地安排了如瓦斯放散初速度測定、高壓容量法吸附測定、煤層瓦斯含量測定、礦井(巷道)通風阻力測定等綜合性、設計性的實驗。
(四)鼓勵學生參與教師科研、深入實驗室
為了使學生能夠接觸到安全學科的新技術、新成果,拓寬視野,學院鼓勵學生參與教師科研、申請創新基金等多種形式開展科研活動,與教師一起深入到實驗中來。老師結合自己的科學研究方向及課題,將課題中與實踐聯系緊密且有一定難度的實驗項目交給學生,學生運用自己所學專業理論知識,通過查閱資料和討論,自己確定實驗方案并組織實施,從而掌握具體實驗的設計思路,提高動手、分析解決問題及科學研究能力。
(五)實驗室開放展望
開放實驗室是提高儀器設備利用率、充分發揮實驗室功能的有效措施。開發實驗室給了學生自由選擇的空間,可以充分調動學生的積極性和主動性,學有余力的學生可以在自己感興趣的方面向縱深發展,從而提高學生的創新意識和實踐能力。2014年,在綜合考慮了實驗室已有條件、人員配備等具體情況的基礎上,將實驗室的研究領域、方向及成果通過多種渠道向學生進行廣泛宣傳,增加學生對開發實驗的了解和興趣;制定對本科生開放的年度開放計劃、實踐內容和規章制度。每年指定專門教師或科研人員負責和開展本科生科研實踐活動,設計適合于本科生從事的科學實踐項目,在人才培養方面取得了一定的成效。
三、結束語
1.開展實驗室與教研室(雙室)融合性教學模式改革,實行雙師制(教師實行授課教師與實驗教師的雙重身份),使實驗室與教研室及任課教師加強聯系,使實驗與理論教學更好地交叉與互補。
2.結合課程更新實驗內容,增加綜合性、設計性實驗,初步形成了“基礎實驗———綜合實驗———設計實驗”三個層次的實驗體系,培養和提高了學生的創新意識和實踐能力。
土木建筑施工領域是我國各行業中事故多發,因工致病、致殘、致死較多的高危行業。國家安監總局統計數據分析顯示,2009年,建筑施工坍塌墜落較大以上事故多發,因施救不當造成的重大、較大事故時有發生,包括非金屬礦、尾礦庫、隧道施工、鐵路交通等行業較大涉險事故時有發生,安全生產形勢不容樂觀。可見,土木建筑施工安全技術與工程是目前需要重點研究和建設的重要方向。2002年,石家莊鐵道大學(以下簡稱“我校”)在國內率先開設并確立了以土木施工安全技術為特色的土木安全工程專業發展方向,依托我校具有豐富的辦學經驗、雄厚的師資力量和良好的教學條件的國家特色專業——土木工程專業,為安全工程專業的建設和發展構筑了堅實的辦學平臺。
安全學科是理、工、文、法、管、醫等學科的新興、綜合、交叉學科,土木工程也涵蓋了建筑工程、交通土建、地下工程等近十個專業。因而,土木安全技術與工程要求學生應掌握的專業基礎知識非常廣泛,不但要求學生具備傳統安全工程專業教學培養模式中最基本的“懂技術、會管理”,而且要求具備土木安全工程的實踐技能,即綜合性強、專業性強、實踐性強的安全技術人才。由此可見,土木安全工程專業培養過程中實踐的重要性,必須貫徹以實踐教學為核心的辦學理念。
伴隨著現代化實踐教學方法在高等院校專業教學領域中日漸廣泛的運用,安全工程專業實踐教學模式也開始萌生、發育與發展,并顯示出強大的生命力,在土木安全工程人才培養方面發揮了不可替代的作用。
一、實踐教學的特色辦學理念
實踐教學是指在整個教學過程中,學生通過參加一定的實踐活動,把知識運用于實踐的教學環節。通常,實踐教學是為配合理論教學培養學生分析和解決問題的能力,加強專業訓練和鍛煉學生實踐能力而設置的教學環節。
在高等教育強調重基礎、淡專業、寬口徑的培養模式下,安全工程的教學培養體系中,學生四年中大部分時間在學習公共基礎課、人文社科類課程。同時,安全專業要求必須開設的安全類基礎課和平臺課也需要大量理論學時,由于受到本科教育年限和總學時的限制,特色專業技術類課程學時安排非常緊張,很多對于學生畢業后在實際工作中非常實用和現場特別緊缺的技術課程無法開設,課程設置困難,顧此失彼,課時捉襟見肘。
安全科學的交叉性造成了學生需要幾乎所有科學的相關知識基礎。在教學課時極為有限的條件下,專業課程設置受到限制,而且相應的專業基礎、技術基礎、實踐環節、課程設計等內容無法跟上,違反了教學規律,學生學習后達不到希望的效果。[3]
為了解決這一問題,在土木安全工程培養模式中,確立了以實踐教學為特色的辦學理念。將實踐教學模式貫穿課堂、專業課程實驗、專業課程設計、實習環節、畢業論文以及課外活動之中。在教學中培養學生的實踐能力,加大實踐教學比重,抓基礎、重實踐,理論與實踐相結合,以實踐促進對理論的學習興趣和學習效率。通過實踐教學,在學習中對學生的科學思維方法、工程實踐能力和創新意識進行實戰性演習。
二、實踐教學模式的建設與應用
如何在利用好學校現有資源的基礎上,加大對土木安全工程專業的實踐教學的改革與實踐,建立更為“接近土木施工現場安全”的實踐教學培養模式,是擺在我校安全工程系面前的一個亟待解決的客觀問題。而且只有改革實踐教學環節,才能更好地適應國家高等教育體制改革,才能辦出特色,專業才能得以更好地生存與發展。經過不斷探索,總結出以實踐為特色的土木安全工程教學模式的建立,需要重點抓好課堂教學實踐、課程設計實踐、實習環節實踐和畢業設計實踐四個關鍵模塊。
1.課堂教學以實踐為導向
貫徹實踐教學特色理念,首先是把以實踐教學為核心的辦學思想融入課堂教學。安全工程通過生產活動中各種事故分析為途徑,應用自然科學技術和管理科學知識,識別和預測生產生活中存在的不安全因素,分析事故發生的原因和機理,并采取有效控制措施防止事故發生,這一科學技術知識體系是一門實踐性、經驗性非常強的工程學科。
在教學中,結合安全工程專業“安全管理學”、“安全學原理”等部分較為抽象的課程,教師采用計算機輔助教學,運用多媒體電子課件、圖文影像紀錄片、事故案例分析教學、事故情境模擬等方式進行授課,引導學生通過對事故分析、企業安全管理方法學習和考察等實踐性活動,加強對事故理論和現代安全管理思想理念的掌握,建立和運用實踐教學思想,吸引學生將精力集中到課堂教學內容之中,有效克服安全工程專業理論教學枯燥脫離實際、泛泛空談、學而無用的被動局面。此外,鼓勵學生自導自演DV小品,加強安全意識和安全文化的宣傳教育。
在“土木安全工程”、“安全事故分析與處理”、“爆炸安全技術”、“災害防治理論與技術”等課程中,教師采取動畫演示、網絡互動視頻教學、事故案例分析教學,增加學生對理論學習的感官刺激,培養學習興趣,引導學生通過對事故分析的實踐性活動,加強對土木施工和工程災害發生的原因、規律和基本原理的消化理解,運用啟發式教學,使學生主動式、自主式學習,強調教學的引導與互動,培養學生靈活運用理論知識去觀察、分析、解決安全生產問題,從而提高教學效果。
2.課程設計以實踐為檢驗
課程設計是工科學生完成某一課程理論學習之后進行的一次知識綜合應用,是課堂學習的一種實踐性延伸。在以實踐教學為特色的土木安全工程專業培養模式中是一個最基本的集中實踐環節。開設安全類及直接相關課程設計的課程包括“安全人機工程”、“安全系統工程”、“土木安全工程”、“應急結構工程”、“消防安全工程”等。
為了使課程設計形成體系,規范實踐教學內容和過程,提高教學質量,課程設計大綱中擬定了指導性設計題目和設計方向。在課程設計過程中,學生可以依照自身的興趣特長,運用所學的知識,自己動手,結合真實或虛擬、簡化的生產現場實際,獨立地展開設計工作。
“安全人機工程”課程設計讓學生就土木工程現場簡單施工機械工具和設備的安全可靠性進行分析,按照人機工程學要求對工具結構、尺寸、形狀、不同工作環境下使用的安全性、便捷性、作業效率等進行改進和優化,設計、加裝、改裝安全保護設施、防止事故的報警裝置等,培養了學生理論與實踐相結合的開拓創新精神,動手能力有了很大提高。
“土木安全工程”課程設計結合路基、橋梁、隧道、軌道結構及施工技術進行,如進行高填深挖路基、深大基坑、巖質高邊坡、橋梁加固、隧道支護結構等進行安全穩定分析、對施工提出安全專項方案,還可結合特殊不良地質、病害工程結構物、既有結構改擴建等進行設計。
“應急結構工程”課程設計以我校原鐵道兵時期形成并保留下來的國防交通應急工程學科前沿為導向,結合戰時鐵路和橋梁搶修、搶建及軍事交通保障設施、搶險救災、重載運輸、大件吊裝、橋梁架設等急難險重工程中的部分簡單構件和結構進行簡單化、虛擬化、驗證性課程設計。
“消防安全工程”課程設計主要對高層民用建筑、地鐵、長達隧道等重要結構進行消防設計,包括消火栓、自動噴水滅火、高壓給水、消防安全門、緊急電話等設施,提出設計方案及防火安全措施,使學生從設計實踐中加深消防安全基礎理論知識掌握,提升應用技能。
為了體現土木安全工程實踐教學體系中“加強基礎,拓寬專業,注重實際,提高素質”的總體思路,加大安全專業學生接觸土木工程基礎理論知識的深度,除了開設安全工程專業課程外,將土木工程與安全工程部分專業基礎課程模塊實行交叉,土木工程專業方向的專業基礎課程開設給安全工程專業,一方面體現淡化專業方向,使學生的專業適應能力更強,專業口徑更寬;另一方面也利用土木工程實踐性、綜合性、專業性的特點和辦學優勢條件鍛煉強化學生的實踐能力,使學生更快掌握和了解土木施工現場最新技術,更好的結合安全專業特點真刀真槍實干,開闊視野、活躍思維,挖掘創造力。
3.實習環節以實踐為主線
土木安全工程的實習環節由專業認識實習、生產實習、畢業實習構成,尤其是生產實習和畢業實習對于安全工程專業來說是非常關鍵的實踐訓練環節,是學生面向土木施工現場的集中訓練和全方位鍛煉。目前不少高校由于學生擴招等多方面原因,聯系實習單位較為困難,使實習流于形式,嚴重影響到學生實踐能力的培養,然而土木安全工程專業學生由于采取小班招生培養,加上我校與中鐵建、中交、中航、等大型企業緊密聯系的優勢,管理制度上建立了嚴格的實習環節質量監控措施,學生認識實習、生產實習和畢業實習質量能夠得到扎實開展,取得顯著的實習效果。
專業認識實習借助石家莊周邊條件和工、礦企業建立長期合作的實習基地,內容包括危化、礦山、土木、鐵路、電力、消防等方面,使學生對本專業性質、內容及其重要地位有所認識。如深入河北衛星化工廠雷管生產車間,學習參觀危險化學品、爆炸器材生產、重大危險源監控、危險有害因素,炸藥雷管等火工品庫的主要防雷和防靜電措施等;參觀井陘、元氏等周邊礦山企業,了解礦山開采、危險有害因素,通風系統、排水系統、供電系統、提升運輸系統的危險有害因素的辨識,以及各種安全管理措施、各種安全規章制度。結合石太、京石、石武等周邊項目參觀土木施工現場,初步使學生了解土木施工安全技術、文化、管理制度、職業衛生等土木安全的有關知識,了解土木施工工地存在的主要危險有害因素、防護措施等。
土木安全工程專業生產實習是在修完專業技術基礎課與大部分主干專業課的基礎上進行的,是安全技術理論與實際相結合,鞏固、加深所學知識,提高生產安全技術應用技能和管理能力的重要環節,實習過程中學生吃住在施工現場,跟班生產實踐。為了挖掘學生用腦思維、用眼觀察、動手操作的潛力,我們提出目標-調研-發現-討論-論證“1+4”實踐教學模式。
由于施工現場安全是復雜的系統,人員、機械、設備、作業場所等均處于不斷流動變化中,交叉作業多,臨時工程多,安全隱患多,包括生產和施工技術安全、加工機具安全、供配電及臨時用電安全,施工現場布置和材料加工堆放安全、企業安全生產管理組織結構和管理制度、企業安全文化宣傳和職工安全教育培訓、環境與職業安全健康管理體系及工傷保險等,為了提高實習針對性和深入程度,參加實習的學生自愿報名,按照特點和興趣劃分實習小組,劃定生產實習中主要考察、學習、研究的主要方向,幫助施工單位發現問題、分析原因,提出切實可行的安全生產解決方案建議。
“1+4”實踐教學模式的“1”即是指實習指導教師在生產實習開始提出實習目標,“4”即結合選定方向深入項目部和施工現場展開調研,針對發現的安全隱患和問題進行小組討論。實習結束前,在教師指導下進行小組答辯,實習學生對問題和解決方案的可行性展開論證。這種實習模式在實際應用中取得了學生和單位的一致認可,能夠以具體的實戰演練代替抽象的理論說教,學生普遍感到安全專業知識實用性強,改變了以往那種對安全專業內容空洞乏味、泛泛空談的偏見和錯誤看法,同時也受到了施工企業的普遍歡迎,收到了良好的實踐效果和社會效益。
畢業實習在畢業設計(論文)的階段,收集、調研與畢業設計有關的現場數據資料,為畢業設計順利進行做好基礎性準備工作。主要是結合具體指導教師的畢業設計(論文)方向安排,多數結合教師科研項目。如隧道施工安全監測、施工安全評價,土石方工程爆破振動控制測試與監控等進行安排。
4.畢業設計以實踐為核心
畢業設計是高等教育培養計劃方案中最后一個重要的實踐教學環節。在實踐教學體系中,我們將畢業設計的選題貼近土木施工安全生產工作實際,學生通過自己的分析、思辨、實踐,在走向工作崗位之前進行一次安全工程專業知識的綜合應用與業務能力的全面凝練提升。
畢業設計題目設置要求每位指導教師盡可能結合科研課題、合作項目以及技術服務項目進行題目申報,教學虛擬題目必須由具有原型依托的企事業單位安排畢業實習,由系主任和學院對題目進行審批和把關,側重以實踐為核心。畢業設計環節已經連續完成4屆,每年更新畢業設計題目,基本方向涵蓋了土石方工程爆破安全設計、高速鐵路路基施工危險源辨識與監測、預應力混凝土連續梁橋施工安全設計與風險管理、隧道施工安全監控、深基坑工程施工風險分析、施工現場安全管理、職業安全衛生體系、人工神經網絡與模糊綜合安全評價、特殊地質隧道施工安全技術、地鐵盾構隧道施工安全與質量控制、病害隧道安全狀態評估與整治、高層建筑消防安全設計、施工現場應急響應與救援等方面。
在每屆畢業生開始畢業設計的前一學期,通過講座方式,組織每一位指導教師向學生介紹所指導的畢業設計題目、選題要求和特色,讓學生做好正式選題前的準備工作。所有題目網上申報,網上選題系統可以實現學生和指導教師的雙向選擇,有利于充分發揮每個學生的個性特征和興趣愛好,同時也鼓勵土木工程專業學生跨專業選報,以實現學生知識結構體系的優勢互補。
畢業設計過程中,學生在指導教師安排下,協調實習企業單位展開畢業設計工作。如將隧道施工安全分析小組的學生派駐天衡山隧道工程現場,對在建隧道進行施工過程跟蹤和安全監測,現場調研施工危險源并提出解決措施和對策。機電設備安全管理分析小組的學生走進英科特(寧波)機電設備有限公司進行駐廠考察,對企業生產工藝、危險化學品和安全管理進行現狀評價等。
以實踐為核心,校企聯合的新型指導模式是土木安全工程實踐教學的大膽改革與創新。新舉措推行的過程中,我們意識到培養土木安全工程領域高級應用型人才,必須強調與工程一線和生產一線的實際相結合,促使指導教師真正在指導學生畢業設計上下工夫,煉內功。無形中給每位指導教師施加了壓力,增強了責任,提升了畢業設計質量,鍛煉了學生扎實的實踐技能。
三、實踐教學軟環境
實踐教學的軟環境,包括實踐教學理念、教學方法和手段、實踐教學管理制度改革、教材建設、課程建設、教學與科研等,是保障實踐教學模式順利推進實施的基本切入點。
安全工程系將實驗課程教學作為人才培養過程中十分重要的實踐教學環節,以“工程教育回歸工程”的教育理念,構建了突出安全工程技術技能培養的完善實踐教學體系。高度重視實驗教學的地位,將狠抓實踐教學、提高人才培養質量列入專業發展規劃。
在實踐教學中加大投入,通過引進現代化的實驗手段和實驗技術,實現實驗手段的現代化。建立網絡教學平臺,實現實驗教學的網絡化。全面開放實驗室,建立以學生為中心的開放式實驗教學模式和以自主式、合作式、研究式為主的學習模式。對開設的實驗課程進行整合,對整合后的實驗教學修訂教學計劃,制定新的教學大綱,理論教學與實驗教學統籌協調,建立與理論教學有機結合,以能力培養為核心,規劃合理、適用性強,效果良好的實驗教學新體系。改革實驗考試考核的方法,充分發揮實驗考試考核對教學質量的雙向調控作用,提高學生自主實驗的能力。
加快土木安全工程系列教材建設,從安全工程專業特色出發,開發適合我校特色的專業課程教材或講義,制定了五年發展規劃,編寫了《土木施工安全技術》、《爆炸安全技術》、《隧道施工安全技術與評價》、《安全檢測控制原理及應用》、《工程結構安全檢測實驗指導》等教材,滿足了理論和實驗教學的需要,下一步重點抓好修訂和出版工作。
在課程建設中,借助申報《土木安全工程》省精品課的契機,以評促建,鞏固加強實踐特色模式在課堂教學的導向作用,同時抓好“兩個結合”,即實踐教學與工程實際應用緊密結合,實驗教學與學生創新創業活動緊密結合:部分實驗教學項目選題來源于科研工程實踐活動,指導教師也利用實驗教學平臺,提升教學科研能力。學生通過實踐活動從事創業研究、其中1人研究成果已獲得專利,實踐效果顯著,成績突出。
四、實踐教學設施和基地建設
自專業籌建之初,針對如何強化學生的能力培養,如何構建一個完整、科學、合理的實踐教學體系就成為重點考慮的問題。通過多方面調研,確立了“建設層次系統化、工程化、開放化實踐教學體系”的指導思想。我校安全工程專業的建設目標是培養滿足社會需求,能解決土木工程現場實際安全技術問題的人才。因此,實驗室建設也圍繞如何通過實驗教學,使學生進一步加深對理論知識的理解,了解實際工程中可能存在的具體問題,并學會如何將所學的理論靈活應用于工程實踐,逐漸培養自己解決實際問題的能力等。
近幾年,我校為了夯實實踐特色教學的基礎,重點進行了實驗室、校內、校外實習基地的建設。在隧道與巖土工程研究所、橋隧施工地質技術研究所、巖土與環境工程研究所、巖土與結構實驗中心(省重點實驗室)基礎上,于2001年~2005年專門籌建爆破實驗室、安全工程實驗室,實驗面積達到200平方米,設備經費為250萬元,直接服務安全工程系本科實踐教學。此外,學校還建立了仿真實驗室,滿足了開展安全事故模擬與仿真等課程實踐教學的需要。目前,分院正繼續努力發展和完善安全實驗室的設備投入,加強實驗室管理力度,力爭使60%以上的專業課程開出相關實驗,開出率達到90%以上。
為了拓寬學生接觸學科前沿,開闊視野,參與工程技術實踐,指導學生充分利用我校擁有的道路與鐵道工程安全保障實驗室、交通環境與安全工程研究所、大型結構健康診斷與控制研究所、振動與噪聲控制實驗室等的資源優勢,為安全工程專業本科和研究生實踐教學服務,形成了遞階層次系統化的實驗教學平臺。
在實習基地建設上,我們就學校周邊條件建立認識實習點,包括石家莊市內高架橋、地道橋等市政建設工地、元氏煤礦、邢臺煤礦、井陘礦區、市橋東污水處理廠、河北衛星化工廠、朔黃鐵路、京廣鐵路、石家莊編組站、上安電廠等,生產實習和畢業實習緊跟國家大型基礎設施建設,在北京地鐵、天津地鐵、京石客專、石武客專、石太客專等項目工地與北京城市軌道交通有限公司、中鐵隧道局、中鐵十二局、中鐵十四局、中鐵二十局等多家單位建立了實習場所,與房山橋梁廠、河北金安、河北英博等企業公司建立了良好的長期合作關系。保證了我校安全工程專業學生具有充足、優質的校外生產實習與畢業實習場所,為土木安全工程實踐特色教學奠定了堅實的基礎。
五、結論
1.1四元復合實踐教學體系的組成結構
常熟理工學院作為一所地方院校,安全工程專業從2011年開始招生,在專業創辦之初就確定以學校已有的化學、材料類專業為依托,發揮自身優勢打造具有化工行業背景的安全工程特色專業,但與老牌工科高校依托傳統采礦、冶金等專業發展起來的安全工程專業相比有一定的差距,尤其在實踐教學環節還比較薄弱。實踐教學有多個環節,包括實驗、實習、實訓、設計、大學生課外創新活動等內容。本文在借鑒其他高校經驗的基礎上,提出具有化工行業特色的四元復合實踐教學體系,四元復合實踐教學體系由基礎性實踐、專業性實踐、綜合性實踐和創新性實踐四個層次的教學內容構成。
1.2基礎性實踐
基礎性實踐包括工學基礎實驗、實訓和專業基礎實驗,工學基礎實踐內容是指培養學生工程素養的工學通識類實踐課程,例如大學物理實驗、熱工學實驗、電工實訓、金工實訓等。專業基礎實踐內容是指立足化工行業的基本要求的化工專業基礎實驗課程和立足安全工程學科基本要求的基礎實驗課程,包括基礎化學實驗、化工原理實驗、燃燒與爆炸基礎實驗、安全人機實驗等。基礎性實踐課程的作用是加深對基礎理論知識的理解和掌握,為進一步學習專業知識和專業技能奠定基礎。
1.3專業性實踐
專業性實踐是培養基本專業技能、拓寬專業視野、帶領學生初步進入專業角色的實踐性課程,包括專業基本技能實驗、實訓、實習。例如消防安全實驗、安全監測與監測技術實驗、應急救援實訓、化工過程見習、專業認識實習、安全管理實習、生產實習等。
1.4綜合性實踐
綜合性實踐是培養學生綜合利用所學知識解決實際問題的能力的實踐課程,包括課程設計、綜合實訓和畢業論文或畢業設計。例如防火防爆課程設計課程是通過具體工程案例的分析和設計,使學生更好地熟悉和理解防火防爆安全技術的基本理論;化工安全課程設計是綜合應用所學知識,完成以化工安全設計為主的一次工程設計實踐,使學生掌握化工安全設計的基本程序和方法,并在分析和解決安全問題、查閱技術資料、選用評價方案、用簡潔文字和圖表表達設計結果等能力方面得到一次全面訓練;安全工程仿真模擬是應用挪威船級社開發的SAFETI風險評價軟件或其他安全評價軟件對石油、化工等涉及危險化學品生產、儲存的區域進行火災、爆炸、泄漏等多種災難事故的疊加風險分析與定量計算,是以虛擬仿真案例綜合培養學生風險分析及風險管理能力,提高學生的崗位適應能力。畢業設計是本科教學的最后環節,也是最為重要的實踐環節,由于安全工程專業是實踐性很強的專業,所以畢業設計提倡真題真做,要求學生能在導師的指導下獨立解決較為復雜的工程實際問題,所以選題應以實際安全設計或安全評價項目為主,需要學生對所掌握知識進行一定程度的擴展、加深并具有一定的創新。
1.5創新性實踐
創新性實踐主要是學生利用課余時間參與教師的科研項目,做教師的科研助手,或者學生自己組建科技興趣小組,積極參與各級各類大學生課外學術科技作品競賽和創業大賽,通過這些創新實踐活動培養學生的科技創新能力,拓寬視野,了解專業的發展前沿問題,增強學習興趣。
2.四元復合實踐教學體系的實施保障措施
2.1師資隊伍建設
師資隊伍建設要引進和培養兩手準備,由于近幾年安全工程專業的快速發展,許多高校新建了安全工程專業,都迫切需要引進新教師補充師資隊伍,而國內安全工程博士學位點較少,所以本專業科班畢業的博士生非常稀缺,新教師引進難度都比較大,因此一方面要積極爭取引進具有安全工程專業背景的科班教師,另一方面也要鼓勵相近專業的教師轉型到本專業任教。對轉型教師可以多舉措提高其工程素養,一方面鼓勵青年教師參與學校“雙百工程”和江蘇省“教授博士柔性進企業”活動,積極到相關企業甚至安監局等職能部門掛職鍛煉,另一方面教師要積極參加安全生產審核、安全風險評價等相關培訓,獲取“注冊安全工程師”“注冊安全評價師”等資質并努力為企業服務來豐富工程經驗。
2.2實驗室建設
根據實踐教學課程的需要,對專業實驗室進行了科學規劃,在學校的重點扶持下先后建設了安全人機實驗室、防火防爆實驗室、消防安全實驗室、安全監測與檢測實驗室、工業安全實驗室、應急救援實訓準備室和安全仿真模擬實驗室等七個實驗室,在滿足教學的同時也具備了較好的社會服務條件。
2.3實習基地建設
首先在校內依托已有的應用化學工程訓練中心、材料工程訓練中心進一步建設完善了安全工程相關實訓項目;同時在校外建立了常熟市安全生產監督管理局、蘇州市相城區安全生產監督管理局、常熟市永安安全技術咨詢公司、常熟三愛富中昊新材料化工有限公司、江蘇理文化工有限公司等十多家穩定的實習基地;滿足了學生各類各層次的見習實習需要。
2.4實踐課程建設
由于安全工程專業在國內還處于發展階段,各個院校開設的安全工程專業由于行業屬性不同,課程設置差異較大,所以缺少成熟的實驗實訓講義,所以要鼓勵專業任課教師要一邊教學一邊探索,及時修編整理實踐課程講義,形成一套能較好滿足本校人才培養定位的特色講義教材;另外在依托教師科研項目和社會服務項目的基礎上,設計一系列能夠提升學生研究、發現、解決問題能力的實驗、實踐項目,并制定出新的實驗指導書與實踐講義。
3結語
關鍵詞:全日制專業碩士;培養模式;安全工程;課程體系
中圖類分號:G643.0 文獻標識碼:A
0 引言
2009 年碩士培養模式從以學術型為主向以應用型為主轉變,開始將應屆本科生納入應用型碩士的招生范圍。[1-2]。2010 年 4 月 26 日教育部下發了《關于開展研究生專業學位教育綜合改革試點工作的通知,教研函[2010]1 號》,提出了引導不同類型研究生合理定位,支持部分高校先行試點,選擇部屬高校和地方高校各 30 所左右確定為綜合改革試點單位。國內各工科院校開始增加全日制專業型碩士,減少學術型碩士,在五年內使全日制碩士專業學位研究生和學術型研究生的比例要達到 1∶1[3-5]。2011 年,針對國家有關行業領域特殊需求的高層次專門人才的迫切所需,根據“擇需、擇優、擇急、擇重”的原則,安排少數辦學水平較高、特色鮮明、能夠服務國家戰略發展需要且在人才培養方面具有不可替代性的地方高等學校,開展了“服務國家特殊需求人才培養項目”試點工作[6]。這一系列對碩士研究生培養模式的改革對于應用型人才的有效供給意義深遠。然而,在改革的具體實施方式上,由于全日制碩士專業學位研究生的教育和培養處于探索階段,沒有成熟經驗,需進一步探討和完善。在明確各專業領域培養目標的前提下,結合自身特點和存在的問題,制定與之相適應的創新培養模式是十分必要的。
1全日制專業碩士培養模式的不足
1.1培養定位不明確[7]
教育部對專業碩士和學術碩士制定的培養目標不同,培養模式也應該不同。高校在制定專業碩士培養模式上,相對于學術碩士的培養,也進行了一些改革,如:實行校內校外雙導師制;強調理論與實踐相結合,提倡案例教學;加強專業實踐教學環節等。這些思路是好的,但是在實際執行過程中很難做到。比如校內校外雙導師制,有些院校聘請企業專家做校外導師,但是種校外導師的聘請多流于形式,沒有起到實質性作用。再如課程設置強調理論與實踐相結合,提倡案例教學。學校制定新的專業碩士培養方案并不難,難的是具體執行,在時間安排、培養成本上都存在問題。還有在校外實踐基地的建設過程中,同樣存在著嚴重的形式化,有的學校僅是在某些企事業單位門口掛牌了事,學校跟企事業單位之間并未建立有效的聯系機制。目前,全日制專業碩士和學術碩士培養模式的不同僅僅局限于學校制定培養方案的不同,在實際執行過程中,全日制專業碩士和學術碩士培養模式差不多。
1.2準入制度不完善[8]
目前許多專業學位研究生的培養院校招生定位不明確,混淆學術性學位與專業性學位,專業學位研究生的培養過多的借鑒學術性研究生的培養經驗,過分強調筆試而對實際能力的考核不重視,沒有體現出專業性的特點。另外,許多培養單位盲目追求招生數量,不認真進行審核,不重視復試的作用,復試流于形式,不符合要求的人擠占名額,導致生源質量不高。
1.3學位論文質量不高[8-9]
大部分學校的課程體系基本上都是沿用學術型研究生教育課程體系,以傳授理論知識為主,缺乏研討、案例、實踐觀摩等和實踐結合的教學方法,使專業學位研究生出現了“學術化”的不良傾向。專業學位研究生缺少具有針對性的教材,教師在教學中使用學術性研究生使用的教材,而這部分教材理論知識強但實踐性較差,缺乏來自一線的實例,不利于其學習。造成了專業學位研究生的理論知識與專業技能普遍不高。專業學位研究生學位論文還存在著較大問題,突出表現在選題缺乏針對性,偏向于學術性而缺乏實踐性,創新力不夠,不能聯系實際等。據統計,近半數以上的專業學位研究生的學位論文不符合培養目標規定的要求。
2 專業碩士與學科碩士的區別
學術學位碩士研究生偏重于培養學術型高層次科技人才,對基礎理論要求比較高,學生的研究項目側重于理論研究,要求學生在理論上有所創新。在三年的研究過程中,要求學生不僅要掌握寬厚的基礎理論知識,而且要求學生在深入實踐的同時加強實驗室實驗研究,工科學術型碩士研究生多數要求運用數值模擬、相似模擬實驗,探索研究對象的內在機理和內在規律,建立理論性較強的數學模型和理論體系,從而達到項目的研究目的[10]。改革開放以來,這種培養模式幾乎沒有大的改變。培養模式與國家經濟建設及社會發展需要大量工程人才的環境不相適應,由于辦學定位脫離實際需求,一些企業或行業急需的高層次工程應用型人才嚴重匱乏,同時一些碩士畢業生又很難找到理想的工作,難以發揮作用。主要問題在于學術型研究生缺乏工程實踐能力和工程創新意識、專業面狹窄、動手能力差、綜合素質低下、所學知識陳舊,在激烈的人才市場中缺乏競爭力。
專業學位型碩士研究生強調培養具有“工程策劃、工程設計、工程組織、工程管理”的應用型高層次工程技術人才。要求學生基礎理論有較強的針對性,盡可能縮短理論學習時間,更多的投入工程實踐,在實踐中求創新,培養其在工程建設中的協調能力,畢業后可直接服務于工程實踐、服務于國家經濟建設。由于我國經濟建設處在高速發展期,對專業碩士需求量很大,培養具有綜合實踐能力、適應特定行業需求的專業碩士是擺在工科院校面前的緊迫任務。
3 全日制安全工程專業碩士培養模式構建
河南工程學院是以煤礦類專業為主的高校,結合我國煤炭工業和河南省煤炭工業發展的實際需要和人才需求狀況,安全工程專業碩士以服務煤炭行業為主,其培養目標就必須突出煤炭特色。要求學生在理論基礎、專業技能、實踐能力、創新能力等方面必須適應煤礦安全生產的特點,因此,在生源組織、主干課程設置、實踐環節設置、論文設計要求、教學方法改革、導師配備形式等方面也必須適應煤炭特色[11]。
3.1 安全工程專業碩士辦學定位原則
3.1.1注重特色原則
煤炭行業是一個環境特殊的高危行業,存在大量的危險有害因素,安全事故頻發。災害的預防與控制需要有專門的知識、技能、方法和手段,需要特殊技術裝備、采取的安全技術措施又不同于其它行業,以煤礦安全為主的安全工程專業碩士必須堅持安全科學,突出煤炭特色,學生所掌握的知識和技能必須具備煤礦安全生產和災害治理能力。
3.1.2產學研結合原則
學生要掌握煤礦安全生產知識,管理好煤礦企業,保證煤礦安全高效生產,盡可能減少事故發生或把事故控制在萌芽狀態,防患于未然,就必須深入煤礦生產實踐,結合煤礦實際需要,走產學研結合之路,開展工程項目研究,解決工程實際問題,在生產實踐中獲取“工程策劃、工程設計、工程組織、工程管理”的綜合能力。
3.1.3工程創新原則
我國煤礦開采條件差,基礎裝備水平低,災害事故多發,許多自然災害的發生機理和內在規律還沒有完全揭示,有待于在工程實踐中去探索,煤礦開采的綜合技術水平與發達國家相比還存在較大差距,要使我國煤炭工業得到快速發展,縮小與發達國家差距,就必須培養學生的工程創新能力。
3.2 課程設置
在生源組織方面強調以現場具有一定工程實踐經驗、具備本科或同等學歷的現場工程技術人員為主,以礦業類主體專業應屆本科或同等學歷者為輔,主干課程根據煤礦生產實際需要設置,以基礎理論和專業技能培養為主,強化工程過程訓練。學生從實踐中來,經過短期理論學習(8個月左右),直接參與煤礦建設工程、技改工程和安全工程實踐(16個月左右),通過工程實踐,強化學生的工程實踐、工程組織、工程管理的能力,培養其專業技能和創新能力,通過畢業答辯,畢業后再回到煤礦生產實踐中去,充分體現“實踐-理論-實踐-再實踐”的產學研發展之路。
安全工程專業碩士的培養必須強調工程創新,這種創新是通過理論與實踐相結合的形式,讓學生在理論學習和工程實踐中磨練得來的,因此,培養方案中每一個環節都必須重視工程創新能力的培養。
安全工程專業碩士主干課程的設置采用動態化管理,根據煤礦工業技術發展水平和煤礦安全生產實際需要及時進行增減調整。
3.3 強化企業導師、推進雙重導師
為加強學生創新能力培養,建立專職導師和兼職導師“雙重導師制”,專職導師從具有高級職稱的專職教師中遴選,兼職導師由學生實踐礦井單位的兼職教授中遴選。學生在校期間以專職教師授課為主,根據需要聘請知名技術專家到校講學,強調講授內容的科學性、前瞻性和實用性[12]。學生在校期間學院就開始為學生選擇煤礦安全工程項目和實踐單位,學生也可以提前與項目接觸。學生深入實踐之后直接參與實際安全工程項目的“策劃、設計、組織、管理和施工”,通過一個工程循環的實踐,達到培養目標要求。
3.4 論文選題
學生的論文選題必須緊密結合煤礦生產實踐,與煤礦安全工程項目配套進行。走產學研結合之路,以工程創新和解決煤礦面臨的技術難題為目的,重點培養學生的綜合創新能力。根據目前煤礦開采技術條件和技術發展要求,學生選題有以下幾個方向:
3.4.1礦井通風與瓦斯防治
隨著開采深度的增加,煤礦受煤與瓦斯突出威脅越來越嚴重,高突礦井所占比例越來越大,瓦斯含量和瓦斯壓力越來越高,瓦斯綜合治理技術是煤礦安全生產中的重大技術難題。瓦斯綜合治理工程主要包括瓦斯賦存與涌出規律勘察工程、瓦斯區域預測及瓦斯地質勘察工程、煤與瓦斯突出防治工程、瓦斯監測監控工程、瓦斯抽采技術工程、礦井通風控制與調節工程等。
3.4.2礦井水災防治
水災是威脅煤礦安全生產的自然災害之一,隨著煤礦開采深度的加大,水文地質條件越來越復雜,水害威脅越來越嚴重,煤礦高壓突水、老空區積水、斷層溶洞突水等是煤礦防治水工作重大技術難題。防治水工程主要包括礦井水害動態監測與管理工程、水文地質規律探索工程、水文地質條件的物探與鉆探工程、華北型井田底板水注漿加固工程、各種類型突水的快速注漿封堵工程、重大突發性水災事故的搶險救援等。
3.4.3礦山壓力與巖層控制
隨著開采強度、深度的增加,井下巷道、采場和硐室所承受的礦山壓力越來越大,巷道支護越來越困難,一些深部開采的礦井沖擊地壓現象越來越明顯,這就給礦山壓力分析與控制帶來了新的技術問題。部分礦區軟巖巷道變形和沖擊地壓危害已經成為煤礦安全生產的重大制約因素,探索深部礦壓分布規律、沖擊地壓發生機理等是目前需要亟待解決的重大技術難題。
3.5 培養基地的建設
為了保證學生產學研工程的順利實施,河南工程學院將依托河南煤化工集團、中平能化集團、鄭煤集團三個大型煤炭企業集團建立三個安全工程專業碩士生聯合培養基地,為學生走產學研發展之路創造條件,同時為學生就業、學以致用提供機會。
4 結語
以培養高級應用型人才為宗旨的全日制專業學位研究生正在快速發展。目前的培養模式不能完全適應專業型碩士的培養,專業碩士人才培養模式需要多年的積累不斷完善,需要幾屆學生的培養才能逐步形成,也需要隨著經濟社會的發展不斷更新和提高。因此,專業碩士人才培養模式的探討也是工科院校一項重要的長期工作。
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