劉天宇,張金濤
(常州工學院化工與材料學院,江蘇 常州 213032)
化工行業作為國民經濟重要的支撐產業之一,與人類生活密不可分,同時也為經濟發展做出了重要貢獻。近年來,隨著我國社會經濟的高速發展,化工行業也取得了較好的發展,各種新技術、新工藝逐漸被開發,生產過程也朝著大型化、自動化和連續化等方向發展。對于化學化工企業而言,安全的重要性不言而喻,安全生產也是化工企業正常發展的重要保障。但同時,隨之而來的安全生產和環境保護問題就凸顯出來,絕大多數的化工安全事故及其導致的環境污染問題均源自于相關從業人員安全意識淡薄、環保觀念較差以及缺乏相應的專業知識。因此,要想實現化工企業的安全生產、減少化工企業產生的污染,就需要高素質的化工專業人才支持,這也對相關行業及領域的從業人員提出了更高的要求。《化工環保與安全》作為一門化工專業的重要必修課程,結合現代化工行業的發展特點與典型的事故案例,介紹了化工生產過程中化工廢水、廢氣、廢渣的處理技術,化工清潔生產、環境質量評價、化工安全設計與安全管理、防火防爆技術、工業毒物的危害及防護技術、壓力容器及化工安全檢修技術等方面的基本概念、理論及方法[1]。通過對本門課程的講授,希望學生通過對有關內容的學習,對環境保護和安全生產有更深層次的認識,牢固樹立起環境保護意識和安全生產意識,能夠預防并正確處理化工生產過程中的實際問題,并在今后的工作中自覺地把安全生產和化工污染控制放在首位,更好地做到理論與實踐相結合,以實現本科院校培養應用型人才的培養目標。接下來,筆者將從以下幾個方面討論一下提高《化工環保與安全》課堂教學質量的方法。
對于傳統的理論課程,大多采用教師講授為主,學生參與為輔的單向教學方式,師生之間的交流互動比較少。如果學生較長時間在被動地接受各類概念及原理,極容易產生厭煩情緒,導致課堂氣氛沉悶,教學效果不佳[2-3]。對于本門課程而言,由于化學與生活是息息相關的,教師可以從實際生活出發引出化學化工與實際生活之間的聯系,進而引發學生思考生活中出現的一些問題及解決方法,使學生更多地參與到課堂的教學活動中。例如,筆者在進行《化工環保與安全》課堂教學時,首先介紹一些日常生活中發生的一些實例,如霧霾天氣、白色污染、水體富營養化等生活中常見問題,引導學生思考各類污染的成因及解決方法,如霧霾天氣的成因是由于空氣中混入的大量的可吸入顆粒物PM2.5,首先向學生展示一張PM2.5的透射電子顯微鏡圖片,讓學生對PM2.5產生直觀認識,其次結合各地區空氣污染的圖片報道等資料讓學生進一步了解到PM2.5以及大氣污染的危害性和嚴重性,介紹PM2.5的主要貢獻之一是來源于機動車的尾氣排放,最后引導學生思考PM2.5產生的原因,如何避免或預防等,例如生活中的車輛限號限行、開發高效汽車尾氣處理裝置、開發新型的清潔能源等。通過適當的當堂討論交流活躍課堂氣氛,讓學生更多地參與到課堂教學活動中而不是一味地被動聽講,有助于培養學生發現問題、思考問題及解決問題的能力。同時,在課程內容介紹的過程中無形拓寬了學生的視野,例如大型檢測儀器設備、汽車尾氣處理的催化劑、新能源的開發和利用等,都是可以進行深入研究的科研方向,調動學生的積極性,進而提高教學效果。
除了對書本上相關內容的介紹,筆者在課堂教學過程中還采用了其它的多媒體教學手段,如與本門課程內容相關的新聞報道、圖片和視頻等。比起書本而言,圖片和視頻更為直觀,而且有助于學生對相關內容的理解。同時結合一些實時的事故案例,幫助學生分析事故發生的原因、過程、結果及影響,強化對所學知識的理解。另外,圖片和視頻會給學生帶來最為直接的沖擊力和影響力,可以讓學生更直觀、更感性的認識到化工生產過程中一旦發生事故,都會給周圍環境和人類生命安全健康帶來不可挽回的傷害,從而意識到化工安全生產的重要性,強化學生的主人翁意識,培養學生的責任心,建立安全意識和環保意識[4-5]。例如筆者在介紹到防火防爆安全技術時,首先放映一段爆炸事故處理的視頻,讓學生直觀感受到爆炸過程帶來的沖擊與后果;其次,引導學生分析事故產生的原因以及事故處理方法有無欠妥之處,應該怎樣完善;最后,建立安全責任意識,培養職業素養。除此之外,鼓勵學生課后組成團隊,以多種方式進行課后學習,可以對感興趣的問題做進一步調研,并將相關成果以PPT或論文的形式進行匯報;或在相關老師指導下,完成一些與課程內容有關的科研工作,讓學生在研究過程中發現問題,再通過后續進一步的查閱資料與信息整合豐富知識框架,拓寬視野。多媒體手段的使用不僅僅局限于課堂上,在課后,學生可以參考多種網絡課程,拓寬學習的渠道,更為便捷靈活的學習,進而提升教學質量。
通過實踐教學對課堂教學的補充和完善,進一步增強學生的環保意識和安全意識。實踐出真知,這句話在化工行業尤為重要,沒有實際操作檢驗,再多的理論都只是紙上談兵[6]。對于學生而言,僅僅熟悉理論知識是不夠的,因為在實際生產過程中,有很多現實問題是書本上不曾提到的。另外,化工事故的突發性使得很多時候異常情況的發生都是不可預知的,因此更需要從業人員具有良好的綜合素質。在學生培養方案的制定過程中,通過一些集中性實踐環節如生產見習、生產實習、大學生創新實驗及課外實踐等帶領學生走出教室,前往參觀實驗室、工廠或生產企業等,對化工生產、安全防護措施和生產工藝等有著更為感性的認識[7]。例如,在介紹水體污染時,可以讓學生結合分析化學實驗中的滴定操作,分析某一區域水體中污染物質的種類和濃度,通過學生獨立設計實驗方案、采樣、標定、滴定、分析數據等一系列實驗過程,既能夠熟悉水體檢測的大致流程,又是對先學知識的回顧與延伸,雖然過程中存在問題,但通過討論交流,查閱資料等方式,培養學生的團隊意識,鍛煉了解決實際問題的能力;在介紹防火內容時,可以讓學生進行消防演練和滅火器的實際操作,熟練掌握滅火器的使用方法及適用范圍;在介紹壓力容器時,可以向學生展示各類氣體鋼瓶,介紹它的正常使用方法,介紹壓力表及密封圈等重要部分;在介紹化工三廢時,可以讓學生參與一些廢棄物的處理項目,參與學科競賽等。學生在實踐中學習,興趣更容易被激發,積極性更容易被調動,從而對所學內容有更深層次的認識與理解。總之,通過實踐過程,培養學生主觀能動性,進而做到學以致用,為應用型人才培養奠定基礎。
針對本門課程的綜合性,單獨一張試卷并不能很好地反映出學生對所學知識了解掌握的全面性。因此筆者采取多種方式相結合的方式進行期末考核,主要包括平時成績和期末試卷兩部分。對于平時成績,主要由考勤、平時作業和小論文組成,小論文的內容可以搜集與本課程內容相關的多種材料,可以結合所學內容,對材料中表述的環境保護或安全生產的內容加以概括和總結。例如,可以查找一個化工生產事故案例,分析造成化工事故發生的主要原因、涉及化學品的危害性、事故的處理方法和預防措施等內容,將所學知識與現實案例聯系在一起。對于期末試卷,可以更多的采用主觀題目,讓學生結合所學知識自由發揮暢所欲言發散思路,更能合理地反映出學生的知識水平和綜合能力,激發學生的積極性和自主性。總而言之,以多種途徑來考察學生對所學知識是否能靈活掌握并學以致用。另外,對于學生的實習考核,通過實習報告來反映學生在實習期間的收獲心得,鼓勵學生通過多種渠道不斷嘗試來提高實踐能力及綜合素質,進而完善自我,實現更大的價值。
鑒于當前化工安全與污染事故頻繁發生的形勢,《化工環保與安全》這門課程的教學工作顯得尤為重要。對于本門課程教學過程的改革,還需要學校、企業、教師、學生之間的通力配合以及多方面的努力,既要對學生進行專業知識的講授,又要培養學生解決實際問題的能力,通過教學過程為學生今后從事相關行業打下良好基礎,進而培養出適應社會發展的應用型人才,并將綠色環保、安全生產等理念進一步發揚。