基于CDIO模式的化工安全評價教學(xué)改革研究*

郭強強，王麗紅，于 靜

(唐山師范學(xué)院化學(xué)系，河北 唐山 063000)

隨著化工行業(yè)的發(fā)展，化工企業(yè)的安全問題愈發(fā)引起重視，因為這關(guān)乎生命安全及財產(chǎn)損失[1]。目前我國的化工安全事故頻發(fā)，很大一部分原因是企業(yè)沒有認(rèn)真執(zhí)行安全評價，安全設(shè)施不到位，導(dǎo)致一旦發(fā)生危險，必然造成嚴(yán)重的后果[2]。《化工安全評價》是一門實用性很強的專業(yè)課，同時安全評價工程師的作用在化工企業(yè)等同于注冊會計師等職業(yè)，意味這門課程是對以后就業(yè)非常有幫助的專業(yè)課。這門課程的目標(biāo)是使學(xué)生能夠充分掌握化工企業(yè)危險源的辨識、定性或定量評價方法的選擇，運用相關(guān)理論知識、提出預(yù)防措施，具備安全評價技能[3]。畢業(yè)生可以勝任安全評價師的工作，熟悉化工企業(yè)的安全評價流程，能夠編寫安全評價報告書。

CDIO(構(gòu)思(Conceive)-設(shè)計(Design)-實現(xiàn)(Implement)-運作(Operate))工程教育模式是目前國際工程教育改革的最新成果，是一種系統(tǒng)的先進的教育理念和人才培養(yǎng)模式[4]。化工安全評價是以實現(xiàn)化工企業(yè)安全為目的，應(yīng)用安全評價的原理和方法，對企業(yè)存在的危險、有害因素進行辨識與分析，判斷企業(yè)發(fā)生事故的可能性及其嚴(yán)重程度，提出合理可行的安全對策措施[5]。以往教學(xué)模式往往只針對安全評價原理及方法的講解，在新工科的背景下，畢業(yè)生就業(yè)時需要具備工程專業(yè)人員的能力，能夠作為安全評價工程師及時發(fā)現(xiàn)且避免很多化工事故的發(fā)生。這就需要對傳統(tǒng)教學(xué)模式進行改革，化工安全評價CDIO工程教育模式的改革將給學(xué)生的就業(yè)及化工企業(yè)安全評價人才帶來新的突破。

1 對以往教學(xué)過程的反思

近年來國家對化工企業(yè)安全極為重視，同時層出不窮的安全事故也表明企業(yè)需要對安全問題提高重視。所有企業(yè)都需具備安全評價報告，與之對應(yīng)安全評價工程師人才卻極為短缺，很多畢業(yè)生能力欠缺，根本無法勝任該工作。這說明化工安全評價工程師的培養(yǎng)模式與行業(yè)的要求有較大差距，人才培養(yǎng)及教學(xué)模式存在很大的問題。

1.1 授課內(nèi)容本身是復(fù)雜的交叉學(xué)科

《化工安全評價》課程內(nèi)容非常廣泛，首先要掌握不同化工企業(yè)的工藝流程，還要學(xué)習(xí)數(shù)理統(tǒng)計，企業(yè)管理等相關(guān)知識。很多化工及應(yīng)化專業(yè)學(xué)生這方面的基礎(chǔ)較差，將給化工安全評價課程的學(xué)習(xí)帶來極大的困難。之后要學(xué)習(xí)安全評價理論(基本概念、原理和方法)，同時結(jié)合專業(yè)背景掌握化工生產(chǎn)中所適用的安全評價的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。繁多及較為復(fù)雜的授課內(nèi)容給了學(xué)生很大的壓力，尤其一些工科學(xué)生對識記知識比較反感，對這些基本原理方法掌握較差，很難在較短的授課時間內(nèi)精通相關(guān)知識。

1.2 學(xué)生對安全評價重要性認(rèn)識不深

現(xiàn)有教材中理論與實踐知識聯(lián)系不夠緊密，內(nèi)容略顯枯燥，學(xué)生普遍學(xué)習(xí)積極性不高，這也導(dǎo)致對課程的重要性認(rèn)識不充分。很多學(xué)生去準(zhǔn)備會計，法律，或教師資格證考試，卻較少考慮過考取安全評價工程師資格。學(xué)生對課程的興趣不佳也導(dǎo)致了畢業(yè)后很難勝任相應(yīng)工作，CDIO模式主要培養(yǎng)的是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的工程實踐能力，對比枯燥及難懂的教科書內(nèi)容，可以最大化地調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及積極性。

1.3 教學(xué)檢驗環(huán)節(jié)不合理

許多高校還存在“重理論、輕實踐，重知識、輕能力，重課堂、輕課外”的情況[6]。目前化工安全評價的課堂教學(xué)，僅僅包含理論部分，之后通過試題測試，學(xué)生僅僅為了應(yīng)付考試而進行復(fù)習(xí)。即使授課老師布置了虛擬項目安全評價的作業(yè)，但互相抄襲比較普遍，所以如何評定教學(xué)效果較難，也沒有合適的標(biāo)準(zhǔn)來評定成績。目前本科院校的實踐學(xué)習(xí)一般是對企業(yè)走馬觀花參觀，很難開展針對化工企業(yè)安全評估的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生缺乏興趣，思維受到限制，達不到鍛煉學(xué)生的目的，將來工作時就缺少了對企業(yè)工藝及安全評價流程具體操作的了解。

2 “化工安全評價”課程建設(shè)與改革思路

教與學(xué)從根本上是雙向的，現(xiàn)有的化工安全評價教學(xué)中存在的問題，影響學(xué)生對化工安全評價的正確認(rèn)識，同時也難以保證給安全評價機構(gòu)及企業(yè)提供合格的化工安全評價師人才，為了解決找個問題，就需要從授課環(huán)節(jié)給學(xué)生建立工程師意識，通過將課程與CDIO教學(xué)理念相結(jié)合，讓學(xué)生在“做中學(xué)”的過程中更好地掌握知識，提高能力，通過真實的安全評價案例設(shè)計，去主動的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)自身的不足，同時加以改進。

目前安全評價的案例設(shè)計主要圍繞教材給出的某個小型化工企業(yè)的安全現(xiàn)狀評價展開，限定范圍較小，且存在抄襲作業(yè)的情況；此外，由于之前沒有接觸過化工設(shè)備及具體考察，許多學(xué)生對該模擬實踐設(shè)計的內(nèi)容并不是很了解，因此學(xué)生也缺乏興趣，草草應(yīng)付了事。學(xué)生沒有按照安全評價工程師的狀態(tài)去設(shè)計任務(wù)書，這種訓(xùn)練很難讓學(xué)生的工程能力和創(chuàng)造性得到充分的鍛煉。CDIO理念是加強學(xué)生相互間溝通的能力以及團隊合作的能力。一方面教師需要指導(dǎo)學(xué)生了解及掌握化工安全評價的相關(guān)理論知識，但這只是開端，學(xué)生要自己主動獲取更多的相關(guān)知識，分析更全面的安全評價案例，應(yīng)用知識進行安全評價及報告撰寫。

目前學(xué)生的就業(yè)意識模糊，僅僅考慮研究生或者教師崗位等工作，沒有認(rèn)真考慮工程師理念，很多學(xué)生還對去企業(yè)工作有抵觸心理，所以從教師授課到實踐安排需要結(jié)合CDIO教學(xué)理念，對《化工安全評價》課程進行改革，將教材內(nèi)容按照構(gòu)思-設(shè)計-實現(xiàn)-運作的CDIO教育模式進行構(gòu)建整合。教師在強調(diào)基本概念及原理的同時化工安全評價的基本原理及評價方法仍然是重點，但要提高學(xué)生自學(xué)的比例，其余課時用于學(xué)生工程實踐能力的提升。虛擬安全評價課題不局限書上的案例，擴展到唐山市的相關(guān)化工企業(yè)，鼓勵學(xué)生不要把作業(yè)當(dāng)作一種負擔(dān)，訓(xùn)練學(xué)生選題、設(shè)計、實現(xiàn)和運行化工安全生產(chǎn)的能力。為了配合CDIO的教學(xué)理念，課程改革針對傳統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進行了改進，確定了以虛擬安全評價設(shè)計為引導(dǎo)、以工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的《化工安全評價》CDIO教學(xué)模式，按照化工安全評價工程師標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)學(xué)生。

教學(xué)改革具體實施如下：

(1)教學(xué)改革不意味對教學(xué)內(nèi)容隨便刪減，相反對危險源識別及安全評價方法等內(nèi)容講解要更充分，授課時要注重跟安全評價案例設(shè)計訓(xùn)練結(jié)合，也就是理論跟實踐結(jié)合，具體安排如表1所示。最初可以引導(dǎo)學(xué)生分析實驗室及學(xué)生宿舍存在的危險源，并通過討論提出對策。由于關(guān)系到自己的生活環(huán)境，這樣能激發(fā)學(xué)生的求知欲。之后安排較為專業(yè)的比如煤化工企業(yè)的危險源辨識，充分認(rèn)識化工行業(yè)生產(chǎn)過程中潛在的危險因素，課堂上可以利用多媒體技術(shù)播放例如有毒氣體泄露等案例視頻，促成學(xué)生化工安全生產(chǎn)意識的提升，增強緊急事故應(yīng)對能力。課后布置化工安全評價簡化設(shè)計書，加強學(xué)生的工程構(gòu)思設(shè)計能力，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料、整理相關(guān)資料，提高學(xué)生的團隊協(xié)作能力。

表1 CDIO 理念教學(xué)改革安排表Table 1 Schedule of CDIO concept teaching reform

(2)利用唐山市一些化工企業(yè)為案例背景(例如危險性較高的鋼鐵焦化項目)，設(shè)計虛擬安全評價項目。幾名學(xué)生結(jié)成獨立項目小組，項目組成員按需要對虛擬項目企業(yè)的選址、原料倉儲、生產(chǎn)工藝流程安全，對應(yīng)安全措施等一系列存在安全隱患，通過所學(xué)的安全評價技術(shù)來進行危險因素辨識和分析，最后編制出評價報告。學(xué)生通過團隊合作，充分了解虛擬案例的各種危險源，還需要查閱資料，了解相關(guān)的安全評價流程，不斷地提升了自主學(xué)習(xí)的能力，增強團隊協(xié)作能力。這符合CDIO理念的設(shè)計實現(xiàn)理念，而這種能力，恰恰是企業(yè)對畢業(yè)生最迫切的要求。

(3)完成虛擬評價設(shè)計后，采用項目PPT答辯進行考核。這樣可以一個小組答辯時，其余學(xué)生將作為專家對其進行評價。學(xué)生接受考核同時也考核別人，這樣雙向角色強化對知識的吸收效果，幫助學(xué)生更全面了解化工生產(chǎn)過程的各類安全措施，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性，強化對知識的吸收效果。答辯考核過程，可以增強學(xué)生對《化工安全評價》課程的興趣，又啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，團隊合作也更加機密，符合CDIO模式的理念。在一過程中，教師只要當(dāng)好“引導(dǎo)者”的角色，最后幫助歸納總結(jié)最后的評價報告。

(4)由于化工企業(yè)自身要求及其它客觀因素影響，讓所有學(xué)生去完成CDIO模式最后的運作部分不太現(xiàn)實。委任課堂答辯環(huán)節(jié)評價最高的一組學(xué)生作為代表，一同與聘請的校外專業(yè)安全評價工程師進行交流，專家再提出意見對評價報告進行修改。在專家?guī)ьI(lǐng)下實地去化工企業(yè)參觀，分析企業(yè)的危險源及其它危險因素，看看到底那個部分評價環(huán)節(jié)存在問題，同時也提出一些安全評價的技巧。這樣保證學(xué)生積累了豐富的經(jīng)驗，將來不管是作為專業(yè)的安全評價師，還是去企業(yè)工作，都具有的一定的實踐經(jīng)驗，不再僅僅紙上談兵。

(5)CDIO理念幫助學(xué)生提高了工程理念，對將來就業(yè)有很大幫助。而授課教師不能光從網(wǎng)絡(luò)尋找素材，需要多跟企業(yè)交流，了解企業(yè)的需求是什么。雖然高校教師的本職不是安全評價工程師，但不能放松自我提升過程，多跟安全評價機構(gòu)交流，這樣才能提高教學(xué)能力，提升教學(xué)效果。

3 教學(xué)成果

以往的安全評價教學(xué)比較枯燥，通過教學(xué)改革，讓學(xué)生從安全評價師的角度來對知識吸納，同時加強實踐應(yīng)用。這樣能夠調(diào)動學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，為企業(yè)及安全評價機構(gòu)儲備了應(yīng)用型人才，有助學(xué)生快速適應(yīng)工作角色，達成雙贏局面。通過課后反饋，學(xué)生對認(rèn)為自身綜合能力得到提高，增長了見識，對教學(xué)改革滿意。教學(xué)改革符合應(yīng)用型大學(xué)的建設(shè)目標(biāo)。

4 結(jié) 語

將CDIO的理念引入到應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的化工安全評價教學(xué)當(dāng)中。通過教學(xué)改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生較好地掌握化工安全評價技術(shù)的相關(guān)理論知識，提高學(xué)生分析、解決問題的實踐能力，鍛煉學(xué)生的團隊合作精神，增強學(xué)生的實際工程素質(zhì)的培養(yǎng)。