第14卷第2期 吕梁学院学报2024年4月Vol.14No.2 Journal of Lyuliang University Apr.2024·教育教学研究·收稿日期:2024⁃02⁃03基金项目:山西省高等学校教学改革创新项目(J20231336);山西省高等学校教学改革创新项目(J20221150);吕梁学院校级一流课程(XJKC202214)第一作者简介:秦桐(1993-),女,山西临汾人,助教,研究方向为安全科学与灾害防治.安全系统工程课程创新实践探索秦 桐,宋要斌,常 悦(吕梁学院资源与机械工程系,山西离石033001)摘 要:安全系统工程为安全工程专业的核心课程.运用系统工程的方法识别、分析、预测和评价系统中的危险性,对事故进行预防和控制,将损害降低到人可接受的程度,可以实现安全生产.安全系统工程在课程教学上存在理论体系不完善、理论与实践脱节、教学与需求脱节等问题.针对这些问题提出了课程内容改革、实践能力培养、教学方法优化、课程考核方式改革、创新能力提升等创新举措,以期培养的人才质量高,具备复合型知识结构,就业能力强.关键词:安全系统工程;课程创新;实践;教学方法;考核方式中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:2095-185X(2024)02-0081-04 安全系统工程为安全工程专业的核心课程.课程运用系统工程的方法识别、分析、预测和评价系统中的危险性,调整生产工艺、装置设备、作业流程、管理方法、生产周期和费用投入等,对事故进行预防和控制,从而将损害降低到人可接受的程度,有助于实现安全生产[1]617-620.这门课具有综合性的理论和技术,能够预测事故并掌握其发生规律,进行定性、定量安全评价;辨识事故的危险性,根据风险评价结果,提出保护措施,从而实现安全决策的科学化.安全工程专业的毕业生就业领域广,在煤矿、建筑、机械、化工、核电站、设计院等均可就业[2],从事专业相关的安全分析与评价工作.因此,这门课程是学生今后工作的重要基础.但实际教学过程中存在教学内容旧、与实践应用脱离等问题,导致教学效果并不理想.随着工业技术水平的发展,各种装备也日趋复杂,安全系统工程中关于系统安全分析和评价等内容要不断地更新完善,课程内容和培养方式也要不断改革创新,以适应现代工业和时代的发展需求.1 课程教学中存在的问题1.1 理论体系不完善安全系统工程课程主要包括事故(故障)出发型与事故(故障)假设型两种理论体系,重点在针对已发生的事故寻找多重原因、提出防范措施,但对于一个原因可能引发多重事故的事故发生机理没有进行研究,也没有介绍相应的分析方法.在现有的安全系统工程理论框架中,“共同原因故障分析”没有进行详细介绍[1].另外,这门课程的理论大多属于“经验型”理论,缺少创新性,对当前的系统安全分析、评价、预测等都是使用已有的理论和方法,可能存在部分不适用的问题,因此需要根据实际分析情况改进方法,而当前学习内容中不涉及对方法的改进和升级.安全系统的优化受制于经济.安全系统工程没有充分考虑安全经济学的内容,在制定防范事故的安全技术措施时,只考虑了措施的有效性,忽视了经济性,缺少超前测算安全投入、安全效益的内容,因此无法制定18经济有效的措施,无法真正实现安全生产的低投入、高效益.1.2 理论与实践脱节安全系统工程课程的核心内容主要包含事故致因理论、系统安全分析、安全评价、安全预测与决策四大部分[2],前两部分理论性较强,后两部分偏实践性.在教学过程中,将理论和实践相结合至关重要.课堂教学中对学生实践能力的培养不足.学生毕业后存在“眼高手低”的通病[2].学校在培养专业知识扎实、实践能力强以及具备创新思维的高素质人才方面还需进一步加强[3].安全系统工程如何将理论与实践相结合,真正运用系统工程思想分析和解决问题的典型实例还不够,造成理论和实践脱节的现状.如运用鱼刺图法进行事故原因分析时,学生只掌握了分析的步骤;在结合某天然气管道输差产生的原因等实例分析时,由于缺乏实践经验,学生对流量计、温度和压力变送器、气质分析等设备缺乏认知,因此无法分析导致事故的设备因素,致使分析不透彻、不完整.1.3 教学与就业需求脱节该课程要求在系统思想指导下,运用先进的系统工程理论和方法,对安全及其影响因素进行分析和评价,建立综合集成的安全防控系统并使之持续有效运行,具有较强的工程实践性.教师根据教材讲授的分析和评价方法没有结合当前的设备、生产环节和分析要求等进行改进,导致教学内容偏陈旧,学生无法获得最新的知识.另外,学生在校期间仅学习相关理论,且只停留在理解层面,难以看到知识的应用方式[2],致使教学目标和就业需求出现脱节.最后,安全工程专业的学生就业范围广,面对的是各个生产行业和迅速发展的现代工业.面对复杂多变的生产单元、不断更新的新技术新设备,如果学生无法灵活运用知识,缺乏创新和应用能力,就无法适应生产的需要[2],无法满足就业需求.2 课程教学创新改革举措及成果2.1 改革课程内容安全系统工程要求学生能够综合运用基本原理和方法解决实际问题,课程内容要紧扣以后的工作需求.2.1.1 重新梳理重点、难点并着重讲解,非重点内容不过分讲解.将重点放在创新和实践环节,如实习和课程设计等方面;根据当前社会发展现状和需求,工业发展的新方法、新设备、新工艺、新材料等,以PPT或者补充讲义的形式更新已经过时的内容,补充新知识,做到理论内容“与时俱进”并与实践“紧密联系”. 2.1.2 加设案例分析环节.学生选择案例进行系统安全分析和评价,分小组完成.教师只起引导作用,重点指导系统安全分析和评价方法的选择.学生在合作中可以锻炼创新实践能力和沟通协调能力.通过案例分析环节,对该门课程进行深度的理解和掌握.2.1.3 增设课程设计模块,进一步强化实践能力.新制定的教学大纲要求开设“安全系统工程课程设计”,将课程中的系统安全分析和评价内容跟生产实践相结合,进行危险源辨识、分析、安全评价等.通过制定合理可行、切合实际的课程设计,将课本中的重点实践内容全部纳入其中.2.2 培养实践能力安全系统工程这门课对学生实践能力的培养具有较高的要求:学生具有分析总结的能力、进入作业现场检查并辨识危险的能力以及综合运用所学知识解决问题的能力等.2.2.1 分析和总结能力通过学习,学生具备基本的分析和总结能力,能够利用SCL、HAZOP、PHA、FMEA、ETA、FTA等方法[4]对危险因素和事故原因进行分析;能够利用现代计算机技术对年度事故情况、发生的规律、职业病的流行趋势和伤亡事故等进行分析,根据统计情况还可以预测企业事故今后的发生趋势,制定防控对策[5];能够应用计算机编制事故树并进行分析,得出事故防范的措施.2.2.2 辨识危险的能力学生掌握足够的知识和技能,能够利用所学知识,编制不同行业的安全检查表[5],用于作业现场的安全检查.具体实施过程为:给定所要检查的企业资料,学生自行查阅相关的法律法规、标准、规范、规程等,找出被检查企业或车间存在的危险源,根据系统安全分析和评价方法判别出危险等级;教师将所有需要检查的项目编制成安全检查表和危险告知卡等,带领学生去厂矿实习时模拟安全检查,检验学习成果.282.2.3 综合运用能力实践要求学生能综合运用知识解决实际问题[6],因此必须了解实际生产,在课程中和课程结束后带领学生参观生产企业,化工企业、厂矿企业、建筑企业均可,进行危险源的辨识和分析、定性和定量安全评价、安全控制措施的制定等,并撰写安全评价报告,使学生灵活运用所学知识[7].2.3 优化教学方法当前安全系统工程仅限于课堂教学,教学方式单一、教学效果不理想,无法满足人才培养的需要,因此要充分利用当前课堂、校外企业等条件,完善教学内容,改进教学方式[8].教学方法要多样化,以达到理想的效果[5],如进入企业观摩、案例剖析、课程设计、上机仿真等.针对每个教学环节,采取研讨、测试和报告撰写等考核方式考察实际的教学效果,确保培养的有效性.2.3.1 案例式教学由于安全系统工程与实际工作联系紧密,学生在日常生活中难以接触,所以感觉抽象、不容易理解.因此在教学过程中应引入典型事故案例,采用案例式教学方法[9],分析不少于5项案例[10].如讲解鱼刺图分析法时,结合包茂高速公路铜川段交通事故案例,由近期引发事故的案例分析事故原因,让学生参与其中,既激发了学生的兴趣,又提高了讲课效果[5].反之可以让学生认识到安全在生产生活中的重要性,以及在从事安全工作时严格谨慎,拒绝侥幸心理,培养学生正确的职业观和事业观.2.3.2 研讨式教学在教学过程中设置一些顺应安全科学发展和时代发展的问题,从宏观层面增加学生对这门课的了解,引起学生的学习兴趣.设置的问题如:如新设备、新工艺、新技术的应用;对本质安全的见解;新的系统安全管理方法等.分组进行深入讨论研究,将讨论的结果在课堂上汇报,各小组间研讨交流.交流结束后,由教师和学生共同打分,计入平时成绩考核.也可以借助学习通进行结果的展示,上传学生的作品,建立讨论组进行讨论和评选.2.3.3 现场教学组织学生到企业现场参观学习,了解安全系统工程在生产过程中的具体应用;校企融合,以人才需求为导向推动教学创新,鼓励学生积极参与社会实践;带领学生观摩煤矿、化工厂、机械厂等企业,查阅安全检查表;参观安全标示和风险公告牌;学习安全管理和技术措施、事故调查分析报告、重大危险源及防控措施等.通过参观学习,使学生系统地了解企业的安全状况,明确所学知识在实践中的体现形式,与课本知识结合起来,进行更深层次的认识[5].参观结束后提交一份实习体验,教师从学生的实习体验中改进教学内容和方法,在实现课程教学的基础上最大程度地满足学生的需求,真正做到“以学生为主”.2.3.4 上机仿真安全系统工程中事故的统计分析和危险预测、事故树分析、回归预测等需要使用计算机分析模拟[5].例如,有些事故树中间事件和基本事件较多,定量分析时计算过程复杂,这时可以借助高效的软件完成分析和计算.通过上机仿真,学生对事故树分析这一知识点容易掌握,教学效率显著提高.通过督促指引学生公正客观地分析事故原因,培养实事求是和积极探索的精神.进行事故的统计分析时,数据量大、分析复杂,需要借助现代化的设备,在此过程中可以锻炼学生自主学习的能力,涉及到复杂的计算和分析,能够培养其解决问题的耐心和恒心.2.4 改革课程考核方式之前课程考核方式以期末考试为主,占70%,其他考核方式为辅,包括课后作业、课堂表现、出勤等,占30%[10],现增加了实践环节和课程设计等内容,丰富了期末考试以外的其他考核方式.2.4.1 以期末考试成绩为主,占70%,试卷中增加了历年的考研真题,学生提前接触真题,对之后考研专业课的学习具有很大帮助.2.4.2 课后作业占10%,包括课后习题、典型例题、考研题等,保证每章至少三次作业,在学习通提交,通过作业完成情况检验学习效果.出勤考核按照扣分制执行,考核次数6次以内,每缺一次课扣5分,直到扣完平时成绩30分.2.4.3 课堂汇报研讨占10%.课前给定研讨主题和内容,学生分组收集资料、制作PPT,可以辅助视频拍摄,38下节课在课堂上进行汇报(同时汇报小组每个成员的任务),以小组为单位进行评分.也可以根据课程的内容和要求,为学生提供课程相关的选题.学生结合科技的发展和社会的需求,汇报发展现状和未来趋势,要有一定深度,具有实践价值和意义,并体现学科前沿的内容.2.4.4 课程设计.课程设计对培养学生的创新思维和逻辑思维、分析解决问题和综合运用知识的能力具有重要作用[9].危险源辨识、分析、系统安全分析、安全评价、事故分析预测等内容都可以作为课程设计的内容,设置为期两周的课程设计,单独计分.如运用危险性和可操作性这一方法对化工装置、管线管路等进行危险性分析,要附工艺流程图、管线布置图、反应原理等相关内容,根据这些基础资料进行分析,划分危险等级并提出改进措施.课程设计内容要完整、可靠,可以为实际生产提供一定的参考价值.此部分单独进行成绩评定.2.5 提升创新能力课程设置创新环节要求学生在对现有理论和方法充分了解的基础上,深入思考现有理论存在的问题和缺陷,进而提出看法;从应用出发,思考应用的新形势、新方法或新领域.此部分在课程设计中体现,主要实施内容包括:2.5.1 资料查询学生根据需求自行到图书馆查阅资料,同时利用中国知网、学位论文数据库、Web of Science等电子数据库搜索文献,分类整理,列出清单.此部分是对学生的资料查找整合能力进行锻炼和考查.2.5.2 总结分析根据资料查询的结果,总结安全系统工程课程相关领域最新的研究进展、研究热点、国内外研究现状等,从中选择课程设计的主题.此部分是对学生的分析总结能力的锻炼.2.5.3 课程设计通过系统安全分析和评价,在现有安全技术和管理措施的基础上提出更多的安全措施,锻炼学生的创新思维,从系统的观点出发思考和解决问题.3 总结与反思本文针对安全系统工程课程教学上存在的问题,如理论体系不完善、理论与实践脱节、教学与就业需求脱节等进行了具体分析,提出了包括课程内容改革、实践能力培养、教学方法优化、课程考核方式改革、创新能力提升等一系列创新举措,使学生极大程度地从被动学习转变为主动学习.通过实习实践,将理论和实践有效结合,有助于学生对这门课的理解和掌握;通过课程设计,提高了学生对知识的运用能力;通过改革创新,培养学生具备复合型知识结构,增强就业能力.在以后的教学工作中,既要以就业为导向,强调实践,又要重视理论教学,学生的就业和未来深入学习发展都不能受到影响.所以,教学创新如何平衡学生当前和未来学习、发展需求成为了需要重视的问题.另外,要实现“以学生为中心”的教学可持续发展,深入贯彻这一教学理念.最后,要加大科研力度,以科研促进教学创新,同时优化教师、计算机以及人工智能之间的深度合作,促进与其他院校深度合作,推动该课程进一步教学创新.参考文献院[1]田思进.安全系统工程的理论与实践创新探讨[C]∥Economic,Education and Management(ICEEM2011V3),2011.[2]朱传杰,宋大钊,翟成,等.基于卓越工程师培养的安全系统工程教学改革研究[J].煤炭高等教育,2015(2).[3]周康震.谈校企合作模式下的高职新能源汽车教学模式[J].时代汽车,2019(14).[4]宋晓艳,李忠辉,贾慧霖.应用型《安全系统工程》课程教学改革研究[J].教育现代化,2018(31).[5]郭正超,何运祥,程龙飞,等.基于注册安全工程师制度的安全系统工程教学内容和方法的优化[J].科学咨询(科技·管理),2017(8).[6]郑剑铭,陆小明,刘长寿.“卓越计划”下内燃机专业实践教学改革若干思路[J].中国现代教育装备,2012(21).[7]黄争艳.案例联合任务驱动教学方法在机械CAD教学中的应用[J].课程教育研究,2017(24).[8]刘军海,李志洲,季晓晖,等.“化工原理实验”教学改革的几点思考[J].安徽化工,2019(5).[9]魏春荣,徐锋,张锦鹏,等.案例教学法在“安全系统工程”课程中的应用探讨[J].科教文汇(上旬刊),2015(3).[10]朱传杰,林柏泉.双一流学科背景下多科融合性课程的教学改革与实践———以安全系统工程为例[J].教育现代化,2019 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