安全工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探

高玉坤　劉芳喆　黃志安　張英華

摘要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、掌握重要知識(shí)點(diǎn)的重要教學(xué)方法。文章從安全工程專業(yè)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題出發(fā)，對(duì)其產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并針對(duì)問(wèn)題成因提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革方法。基于社會(huì)對(duì)人才的需要，主張培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力，既要增添新內(nèi)容并分類，還要構(gòu)建新型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所產(chǎn)生的弊端，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：安全工程專業(yè)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）34-0078-02

安全工程專業(yè)自改為一級(jí)學(xué)科開(kāi)始，國(guó)家的重視程度日益明顯，各工作崗位對(duì)人才的需要也更加苛刻。為了更好地貼近實(shí)際需要，提高學(xué)生能力，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力變得尤為重要。安全工程本科專業(yè)的主干實(shí)驗(yàn)課程主要有流體力學(xué)、工程力學(xué)、電子電工學(xué)、安全人機(jī)工程學(xué)以及個(gè)體防護(hù)等。這些實(shí)驗(yàn)課程從屬于理論課程，多數(shù)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，不利于全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

本文結(jié)合現(xiàn)在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的實(shí)際情況，分析傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系存在問(wèn)題，尋找問(wèn)題產(chǎn)生的原因以及如何對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革等三方面進(jìn)行闡述。

一、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

現(xiàn)在的教學(xué)體系普遍以理論與實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合，但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、所占課時(shí)比例小、應(yīng)試教育思想嚴(yán)重。

1.實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間少。實(shí)驗(yàn)課程所占課時(shí)比例小，都是穿插到理論課程中，隨著知識(shí)點(diǎn)的講解而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，只是初步熟悉實(shí)驗(yàn)器材的操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理等并不能完全掌握。并且相關(guān)知識(shí)點(diǎn)之間的實(shí)驗(yàn)無(wú)法產(chǎn)生聯(lián)系，較為分散，不利于學(xué)生對(duì)學(xué)科課程進(jìn)行整體把握，更無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)課程的興趣愛(ài)好。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法多年來(lái)未曾有所改變，以學(xué)生根據(jù)老師所講內(nèi)容完成實(shí)驗(yàn)為主，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，最后得出結(jié)論。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中忽略了自身思考問(wèn)題的能力。在實(shí)驗(yàn)課程中，缺乏創(chuàng)新、探索與討論的實(shí)驗(yàn)。這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法不利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題并提高自身能力。

3.儀器閑置浪費(fèi)。由于學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)課程不重視，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室少有人關(guān)注，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境差，設(shè)備陳舊。學(xué)生課程按照專業(yè)劃分，所以實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)器材閑置。

4.成績(jī)?cè)u(píng)定方法局限性大。現(xiàn)各高校均以應(yīng)試教育為先，老師講解多于學(xué)生親自動(dòng)手，學(xué)生為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果也是背誦多于理解，缺乏獨(dú)立思考問(wèn)題的能力，與社會(huì)所需人才不匹配。由于成績(jī)考核只是基于最終實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫，而忽略實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生產(chǎn)生的疑問(wèn)以及自身能力的培養(yǎng)，限制了學(xué)生的發(fā)散性思維以及自主創(chuàng)新能力的發(fā)揮。

二、問(wèn)題成因

雖然安全工程已得到了國(guó)家重視，但教學(xué)依然存在問(wèn)題，分析問(wèn)題成因便于解決問(wèn)題。

1.應(yīng)試教育體制。由于受傳統(tǒng)教育束縛，應(yīng)試教育體制的影響，學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)注不夠，導(dǎo)致沒(méi)有完善的管理制度，沒(méi)有固定的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。傳統(tǒng)教學(xué)一般分為理論和實(shí)驗(yàn)兩部分，而我國(guó)一直都是重理論輕實(shí)踐，最后的成績(jī)只是根據(jù)上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理分析來(lái)評(píng)定，無(wú)法真實(shí)反映學(xué)生在動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維上的水平，而這也是受應(yīng)試教育體制的影響。

2.實(shí)驗(yàn)室管理制度。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常按照專業(yè)劃分，所以也會(huì)出現(xiàn)管理的真空地帶，管理制度的不完善，導(dǎo)致了資源的浪費(fèi)或是實(shí)驗(yàn)人數(shù)過(guò)多效果不佳。大部分實(shí)驗(yàn)儀器只是針對(duì)某課題而購(gòu)買，適用范圍有很大局限性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生沒(méi)有選擇權(quán)，無(wú)法根據(jù)自身能力水平選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

三、安全工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的幾點(diǎn)看法

根據(jù)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的問(wèn)題，對(duì)安全工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革可從完善教學(xué)內(nèi)容、構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、增設(shè)科技創(chuàng)新和科研項(xiàng)目以及完善成績(jī)?cè)u(píng)定制度四方面入手。

1.完善教學(xué)內(nèi)容。為了使學(xué)生全面把握安全工程學(xué)科的所有應(yīng)知應(yīng)會(huì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可將實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為三個(gè)等級(jí)，分別為公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)以及專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)。（1）公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。這部分實(shí)驗(yàn)課程為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)室制度的了解以及對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理等，主要為專業(yè)實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)基本動(dòng)手操作能力。①數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)主要應(yīng)用MATLAB軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)矩陣運(yùn)算和繪圖。②物理實(shí)驗(yàn)。主要內(nèi)容包括：惠斯通電橋?qū)嶒?yàn)、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、慣性秤測(cè)量物體質(zhì)量、示波器的使用等，旨在為專業(yè)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。③電子電工學(xué)。主要內(nèi)容包括：戴維寧定理及最大功率傳輸條件的研究、單相交流電路的研究、三相交流電路的研究、模擬運(yùn)算電路，研究由集成運(yùn)算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運(yùn)算電路的功能、日光燈及其功率因數(shù)的提高。④化學(xué)實(shí)驗(yàn)。主要內(nèi)容包括：常見(jiàn)危險(xiǎn)化學(xué)品的認(rèn)知、酸堿滴定、沉淀平衡和電離平衡。（2）專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課。①工程力學(xué)。主要包括：拉伸、壓縮實(shí)驗(yàn)，通過(guò)萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)觀察和分析低碳鋼及鑄鐵在拉伸和壓縮過(guò)程中的各種現(xiàn)象、扭轉(zhuǎn)破壞實(shí)驗(yàn)、金屬?zèng)_擊實(shí)驗(yàn)、工字型梁彎曲試驗(yàn)。②流體力學(xué)。主要內(nèi)容包括：靜水壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、文丘里實(shí)驗(yàn)、不可壓縮流體恒定流動(dòng)量定律實(shí)驗(yàn)、畢托管測(cè)速實(shí)驗(yàn)、雷諾實(shí)驗(yàn)、管路沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)。（3）專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)。①人機(jī)安全工程實(shí)驗(yàn)。主要內(nèi)容包括：運(yùn)動(dòng)反應(yīng)時(shí)間測(cè)定，檢驗(yàn)優(yōu)勢(shì)手的反應(yīng)時(shí)間與運(yùn)動(dòng)時(shí)間是否相關(guān)、注意分配測(cè)定、雙手調(diào)節(jié)器實(shí)驗(yàn)、人體測(cè)量實(shí)驗(yàn)、閃光融合頻率測(cè)定實(shí)驗(yàn)、錯(cuò)覺(jué)實(shí)驗(yàn)、人機(jī)操作實(shí)驗(yàn)、勞動(dòng)強(qiáng)度與疲勞測(cè)定等。②作業(yè)環(huán)境檢測(cè)。主要內(nèi)容包括：粉塵、溫度、濕度、輻射強(qiáng)度的測(cè)定等。③噪聲與振動(dòng)。主要內(nèi)容包括：道路交通噪聲測(cè)量、駐波管法吸聲材料垂直入射吸聲系數(shù)的測(cè)定、混響時(shí)間的測(cè)定、振動(dòng)儀的使用。④個(gè)體防護(hù)。主要內(nèi)容包括：安全帽、濾光鏡、防毒面罩、防靜電服、保護(hù)鞋、安全帶等使用方法。

2.構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。教學(xué)內(nèi)容的豐富可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力，但大部分為驗(yàn)證性或認(rèn)知性的實(shí)驗(yàn)，還應(yīng)該加入能夠提高創(chuàng)新意識(shí)、工程意識(shí)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)。（1）結(jié)合其他學(xué)科。為了適應(yīng)社會(huì)需求，可與采礦、環(huán)境等學(xué)科相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用專業(yè)的數(shù)字化軟件來(lái)解決問(wèn)題的能力。（2）安排遞進(jìn)式課程。針對(duì)原本的實(shí)驗(yàn)課程，在學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程以及專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)課程后，可根據(jù)學(xué)生能力先后參與課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)驗(yàn)、科研訓(xùn)練和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，并且在畢業(yè)前進(jìn)入科技研究與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步貼近社會(huì)需求。（3）運(yùn)用引導(dǎo)式教學(xué)。運(yùn)用引導(dǎo)式教學(xué)，要因材施教。指導(dǎo)教師以學(xué)生獨(dú)立思考和克服困難為主，指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自己的努力完成實(shí)驗(yàn)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表現(xiàn)出積極性的學(xué)生，應(yīng)開(kāi)設(shè)自擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以通過(guò)自己查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等提高實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力。（4）建設(shè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。由于學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)非常大，學(xué)生對(duì)于每門課程的時(shí)間分配都較少，應(yīng)該更好地利用實(shí)驗(yàn)課。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是指學(xué)生可以利用課余時(shí)間對(duì)感興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等進(jìn)行自由練習(xí)，有效提高了實(shí)驗(yàn)室的使用效率。（5）建設(shè)安全工程實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站。建設(shè)“安全工程實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站”，設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教學(xué)資源等欄目，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)，滿足不同層次學(xué)生的自主學(xué)習(xí)要求。學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)可將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)成果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到教師平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理。（6）開(kāi)設(shè)“虛擬實(shí)驗(yàn)室”。利用軟件搭建一個(gè)現(xiàn)代化或與現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室相同的虛擬實(shí)驗(yàn)室，不受時(shí)間空間限制，為學(xué)生提供一個(gè)開(kāi)放的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，可以測(cè)試實(shí)驗(yàn)器材臨界點(diǎn)、發(fā)生危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)方法等。

3.增設(shè)科技創(chuàng)新和科研項(xiàng)目。學(xué)生在學(xué)習(xí)完基礎(chǔ)課程并基本掌握所學(xué)內(nèi)容后，可向教師提出申請(qǐng)，進(jìn)入科技創(chuàng)新環(huán)節(jié)或與學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐參加科研項(xiàng)目的研究。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前，根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求，查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)方案，交教師評(píng)析，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)并得到結(jié)論。有利于學(xué)生的全面發(fā)展，為學(xué)生走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.完善成績(jī)?cè)u(píng)定制度。成績(jī)的評(píng)定方法很大程度影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力的成長(zhǎng)。成績(jī)?cè)u(píng)定不能只依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，還應(yīng)包括對(duì)實(shí)驗(yàn)的整體把握、實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫等，以此來(lái)真實(shí)體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所遇到的困難和自身能力的提升空間。

本文結(jié)合傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際情況，分析了安全工程專業(yè)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程體系存在的問(wèn)題并分析成因，并從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容開(kāi)始提出了解決方法。不僅要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及時(shí)更新和補(bǔ)充，還要對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)課程分類并層層遞進(jìn)，讓學(xué)生充分發(fā)揮自己能力的同時(shí)不會(huì)覺(jué)得乏味。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，不僅要從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改變，還要加入新鮮元素，如網(wǎng)絡(luò)預(yù)約實(shí)驗(yàn)室、交流平臺(tái)以及虛擬實(shí)驗(yàn)室，來(lái)提高學(xué)生對(duì)安全工程專業(yè)的興趣。為了讓學(xué)生可以有所提高，在學(xué)生完成學(xué)校規(guī)定的實(shí)驗(yàn)課程之后，成績(jī)優(yōu)秀者還可以自主選題、自主設(shè)計(jì)進(jìn)行科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，或直接進(jìn)入課題組，為畢業(yè)設(shè)計(jì)和將來(lái)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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