《化工安全》教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的研究

摘 要：《化工安全》作為安全工程專業(yè)的一門專業(yè)課，具有課時(shí)少、內(nèi)容多、范圍廣、理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的特點(diǎn)，是一門具有綜合交叉屬性的課程。本文在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，針對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行討論和界定，對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行了分析和研究。為了提高教學(xué)效果，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的化工安全工程人才，化工安全教學(xué)除了根據(jù)內(nèi)容需要采用傳統(tǒng)的講授法之外，還可以采用啟發(fā)式、設(shè)問(wèn)式教學(xué)方法增加教師和學(xué)生之間的交流，應(yīng)用多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析解剖典型案例，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)，最后建議引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)各種方法和手段加強(qiáng)知識(shí)的延伸，視野的拓展。

關(guān)鍵詞：化工安全 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)與實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-9795（2012）09（b）-0194-02

化工生產(chǎn)是公認(rèn)的，最具危險(xiǎn)性行業(yè)之一，在世界范圍內(nèi)，每年化學(xué)品事故造成的直接損失、間接損失、間接影響難以計(jì)算。我國(guó)是化學(xué)品生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。近十年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期，安全問(wèn)題越發(fā)受到人們的關(guān)注，安全科學(xué)也迅速發(fā)展，開辦“安全工程”本科專業(yè)的高校由2001年前的45所迅速增至如今的127所[1]，而《化工安全》作為安全工程專業(yè)的一門專業(yè)課已被很多大學(xué)列入安全工程培養(yǎng)方案之中。除了1984年田蘭等編著的《化工安全技術(shù)》外，1993年至今出版過(guò)16本化工安全或與之名稱類似的教材，這些教材在我國(guó)的化工安全教學(xué)，培養(yǎng)化工類安全工程人才方面發(fā)揮著巨大的作用。但是縱觀這些教材，關(guān)于化工安全的內(nèi)涵尚未形成一致性的觀點(diǎn)，化工安全的具體教學(xué)內(nèi)容的組織在各個(gè)學(xué)校差別較大，課程內(nèi)容與其他相關(guān)課程內(nèi)容存在交叉和重復(fù)，因而被其他課程抽取內(nèi)容而使本課程的實(shí)質(zhì)性教學(xué)內(nèi)容減少、教學(xué)材料空洞等現(xiàn)象還依然存在，教師在教學(xué)和學(xué)生在學(xué)習(xí)中都有較大的困難。為此，作者在教學(xué)的同時(shí)也進(jìn)行了一些思考和摸索，在此將積累的意見和碰到的問(wèn)題與同行專家探討，以促進(jìn)化工安全的教學(xué)工作。

1 化工安全教學(xué)內(nèi)容的界定

要界定化工安全教學(xué)內(nèi)容，必須區(qū)別它與其他相關(guān)課程之間的關(guān)系。在我國(guó)設(shè)置安全工程專業(yè)的高等學(xué)校，除化工安全課程，一般還會(huì)開設(shè)燃燒與爆炸理論、防火防爆、壓力容器安全、噪聲控制、電氣安全、輻射防護(hù)等可能與化工安全相關(guān)，目前在內(nèi)容上與之有交叉和重復(fù)的課程。另外，結(jié)合化工企業(yè)對(duì)安全工程人才需求的調(diào)研，確定化工安全的教學(xué)內(nèi)容。

化工安全教學(xué)內(nèi)容和大體章節(jié)可以設(shè)計(jì)為[2～5]：第一章引言，主要給出化工安全在安全工程學(xué)中的定位，及化工安全方法理論。第二章化學(xué)物質(zhì)危險(xiǎn)性，化工生產(chǎn)危險(xiǎn)性的一個(gè)主要原因是生產(chǎn)過(guò)程中使用的原料、半成品和成品種類繁多，絕大部分是易燃、易爆、有毒害、有腐蝕的化學(xué)危險(xiǎn)品，所以化學(xué)物質(zhì)的危險(xiǎn)性及其識(shí)別鑒別技術(shù)是化工安全的一個(gè)重要內(nèi)容。第三章化工生產(chǎn)工藝過(guò)程安全，包括工藝參數(shù)的安全控制、典型化學(xué)反應(yīng)及單元操作的安全技術(shù)?；どa(chǎn)過(guò)程是通過(guò)有控的化學(xué)反應(yīng)生成新的物質(zhì)或改變?cè)镔|(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)的過(guò)程。首先，一方面反應(yīng)介質(zhì)，包括反應(yīng)物質(zhì)、產(chǎn)物、中間產(chǎn)品和副產(chǎn)品多是危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)；另一方面，為了能夠得到高產(chǎn)率，高選擇性的目標(biāo)產(chǎn)物，化工工藝生產(chǎn)條件要求往往比較苛刻，比如高溫高壓，低溫和高真空度，易燃易爆氣體處于臨界狀態(tài)等反應(yīng)條件。所以研究工藝參數(shù)控制方法和化工反應(yīng)的危險(xiǎn)性就顯得非常重要。其次，化工生產(chǎn)過(guò)程除了化學(xué)反應(yīng)外，物料更長(zhǎng)時(shí)間是處在物料輸送、凈化（蒸餾、吸收、萃取、干燥等）等單元操作階段，單元操作的安全進(jìn)行是化工生產(chǎn)安全進(jìn)行的保障。所以，本章節(jié)也是化工安全的重點(diǎn)章節(jié)。第四章泄漏擴(kuò)散和毒物職業(yè)危害，化工生產(chǎn)事故的一般形式是具有易燃易爆性、反應(yīng)性和毒害性物料發(fā)生的泄漏、燃燒、爆炸以及毒物職業(yè)危害，鑒于國(guó)內(nèi)安全工程專業(yè)設(shè)置化工安全課程的，還會(huì)設(shè)置防火防爆，所以這里沒(méi)有包括燃燒爆炸的內(nèi)容。第五章 化工企業(yè)廠址選擇、總圖布置和建（構(gòu)）筑物安全，化工安全是一個(gè)系統(tǒng)工程，除了需要研究工藝過(guò)程本身的安全外，化工企業(yè)的廠址選擇、總圖布置和建（構(gòu)）筑物防火防爆也和化工生產(chǎn)安全息息相關(guān)。第六章危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，只要是化工企業(yè)，或多或少都會(huì)涉及到危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。第七章化工安全檢修，由于化工生產(chǎn)中多帶高溫、高壓，產(chǎn)生有毒有害氣體、液體，對(duì)設(shè)備的腐蝕較為嚴(yán)重，化工生產(chǎn)一旦投產(chǎn)，事故防范工作也應(yīng)有明顯的對(duì)應(yīng)性，即需要不間斷的檢查、保養(yǎng)和維修。第八章化工公用系統(tǒng)安全。第九章化工企業(yè)安全管理及應(yīng)急救援，化工事故預(yù)防和處理既要用到安全技術(shù)手段，也要用到行為協(xié)調(diào)方法，對(duì)于化工企業(yè)，從其設(shè)計(jì)、施工到生產(chǎn)每個(gè)階段安全問(wèn)題都有法可依，有標(biāo)準(zhǔn)可循，一旦化工生產(chǎn)開始，就需要將安全技術(shù)方法融入到日常的安全管理之中來(lái)保證生產(chǎn)的安全進(jìn)行，本章節(jié)也是一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容。

2 教學(xué)實(shí)踐

2.1 理論教學(xué)

（1）重視基礎(chǔ)理論知識(shí)，突出重點(diǎn)，把握難點(diǎn)。

在課程教學(xué)過(guò)程中，注重基本概念、基本原理和基本方法等基礎(chǔ)理論知識(shí)，將基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行歸納和總結(jié)，找出其中普遍規(guī)律和特殊情況，依次按邏輯關(guān)系，講授給學(xué)生。比如：引言部分、化學(xué)物質(zhì)危險(xiǎn)性、工藝參數(shù)的控制、毒物職業(yè)危害、建（構(gòu)）筑物防火防爆、危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸、化工安全檢修、公用系統(tǒng)安全以及化工企業(yè)安全管理等。在講授過(guò)程中，要突出重點(diǎn)，把握難點(diǎn)，該課程的重點(diǎn)內(nèi)容在內(nèi)容界定的時(shí)候已經(jīng)有分析和說(shuō)明。課程的難點(diǎn)主要包括：化學(xué)物質(zhì)危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，危險(xiǎn)物質(zhì)泄漏后的擴(kuò)散以及化學(xué)反應(yīng)熱失控等。

（2）加強(qiáng)雙向交流，提高學(xué)生獨(dú)立思維能力。

美國(guó)《2061計(jì)劃》中提出：“教學(xué)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)研究并認(rèn)真驗(yàn)證和親身體驗(yàn)的原則進(jìn)行，科學(xué)知識(shí)的傳授應(yīng)與科學(xué)探索精神、科學(xué)的價(jià)值觀融為一體?！痹谡n堂教學(xué)中，加強(qiáng)教師和學(xué)生之間的交流，多運(yùn)用啟發(fā)式、設(shè)問(wèn)式等教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣，以及分析和解決問(wèn)題的能力，課堂上盡量做到少講，講要以畫龍點(diǎn)睛的手法去貫通學(xué)生的思維，提高學(xué)生的認(rèn)知能力。實(shí)踐證明，這樣的教學(xué)方法往往能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，得到學(xué)生的積極響應(yīng)和認(rèn)可，并取得較好的教學(xué)效果。比如在講解危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)的泄漏擴(kuò)散時(shí)，對(duì)于液體泄漏量的計(jì)算，其實(shí)就是Bernoulli equation的應(yīng)用，我們可以把要解決的問(wèn)題描述給學(xué)生，提示學(xué)生這是要用Bernoulli equation解決實(shí)際工程問(wèn)題，由學(xué)生自己來(lái)進(jìn)行推導(dǎo)和計(jì)算，然后提示學(xué)生對(duì)于不同情況的泄漏，要考慮什么問(wèn)題，最后和學(xué)生一起對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納和總結(jié)。

（3）應(yīng)用典型案例，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。

選擇典型事故案例進(jìn)行講解，可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)解決疑難問(wèn)題，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握同時(shí)，還可以激發(fā)學(xué)生的專業(yè)自豪感和社會(huì)責(zé)任感，進(jìn)而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的刻苦學(xué)習(xí)的精神。比如文獻(xiàn)[6]中提到的影片《極度險(xiǎn)情》非常適合作為危險(xiǎn)化學(xué)品事故應(yīng)急救援的案例進(jìn)行分析和講解。

2.2 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，加深和鞏固對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的科研意識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。所以建議對(duì)化工安全設(shè)置實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)教學(xué)。

根據(jù)以上化工安全教學(xué)內(nèi)容，化工安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以包括一下三類：（1）了解化學(xué)物質(zhì)危險(xiǎn)性篩選試驗(yàn)，掌握個(gè)別典型化學(xué)物質(zhì)熱危險(xiǎn)性測(cè)定原理和方法，比如著火實(shí)驗(yàn)、燃燒試驗(yàn)及DSC實(shí)驗(yàn)等；（2）認(rèn)識(shí)各種個(gè)體防護(hù)裝備，掌握常見個(gè)體防護(hù)裝備的使用，比如安全帶、防毒面具等；（3）化工反應(yīng)過(guò)程熱危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)，比如ARC實(shí)驗(yàn)等，這類實(shí)驗(yàn)條件比較苛刻，費(fèi)用比較昂貴，建議有條件的高校可以開設(shè)。

通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)，學(xué)生深入現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，傾聽安全管理工程師結(jié)合工藝現(xiàn)場(chǎng)講解化工生產(chǎn)過(guò)程的安全知識(shí)。由于化工安全課程的特殊性，需要對(duì)典型化工反應(yīng)及其工藝進(jìn)行危險(xiǎn)性分析和安全技術(shù)措施進(jìn)行講解，如果在口頭授課的基礎(chǔ)上，輔以實(shí)踐教學(xué)，結(jié)合工廠工程師的現(xiàn)場(chǎng)講解和實(shí)際案例，會(huì)大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.3 注重知識(shí)延伸，擴(kuò)展學(xué)生視野

教師要了解與化工安全相關(guān)的國(guó)內(nèi)外最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)，包括法律法規(guī)、新理論、新技術(shù)到科研。在課程的教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)各種手段和方法，將這些最新發(fā)展動(dòng)態(tài)融入到課程中去。比如在化學(xué)物質(zhì)危險(xiǎn)性章節(jié)，關(guān)于危險(xiǎn)化學(xué)品分類的法規(guī)，為了適應(yīng)國(guó)際發(fā)展的需要，2010年9月15～17日在中國(guó)北京召開了“全球化學(xué)品統(tǒng)一分類和標(biāo)簽制度亞洲區(qū)域研討會(huì)”，已將《危險(xiǎn)化學(xué)品鑒別分類的國(guó)際協(xié)調(diào)系統(tǒng)（GHS）》中的26項(xiàng)化學(xué)品分類及標(biāo)簽要求轉(zhuǎn)化成27項(xiàng)國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，其中關(guān)于“危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)”的分類，GB13690-92《常用危險(xiǎn)化學(xué)品分類及標(biāo)志》已更替為GB13690-2009《化學(xué)品分類和危險(xiǎn)性公示 通則》。另外，歐盟2007年6月1日實(shí)施的《關(guān)于化學(xué)品注冊(cè)、評(píng)估、許可和限制法規(guī)》（REACH）是歐盟對(duì)進(jìn)入其市場(chǎng)的所有化學(xué)品進(jìn)行預(yù)防性管理的法規(guī)，對(duì)我國(guó)出口歐洲國(guó)家的商品有很大的限制，近些年來(lái)收到很多企業(yè)的重視。

另外如果可以讓本科生參與到科研中，這樣既可以解決部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)（比如ARC單獨(dú)開設(shè)，費(fèi)用昂貴），又可以使學(xué)生及時(shí)了解國(guó)際國(guó)內(nèi)科研動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)其科研意識(shí)和能力。

最后，可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局網(wǎng)、安全文化網(wǎng)、中國(guó)化工安全網(wǎng)以及國(guó)外相關(guān)網(wǎng)站等網(wǎng)站獲取化工安全新聞動(dòng)態(tài)，擴(kuò)展學(xué)生視野。培養(yǎng)具有國(guó)際意識(shí)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的人才[7]。

3 結(jié)語(yǔ)

化工安全是一門具有典型行業(yè)背景的安全工程學(xué)；是在化工生產(chǎn)領(lǐng)域，為防止人身傷害、設(shè)備和財(cái)產(chǎn)損失以及環(huán)境破壞，在預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)轉(zhuǎn)、作業(yè)、監(jiān)控、應(yīng)急救援等過(guò)程中所涉及的各種方法、手段、措施及其綜合集成，所提供的直接或間接安全保障的工程技術(shù)及其體系；是將各類安全學(xué)、安全技術(shù)、安全管理方法運(yùn)用到化工生產(chǎn)過(guò)程中，研究其中各種事故和職業(yè)性傷害發(fā)生的規(guī)律及其原因、防止化工事故及其嚴(yán)重后果的科學(xué)；這些性質(zhì)決定了化工安全是一門具有綜合交叉屬性的安全工程學(xué)。為了能夠上好這門課，培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需要，具有一定科研意識(shí)和科研能力的化工安全人才，作者在多年的《化工安全》課程的教學(xué)和實(shí)踐中一直努力不懈的研究和探索。知識(shí)無(wú)極限，未來(lái)任重道遠(yuǎn)，我相信活躍在這一領(lǐng)域的學(xué)者們會(huì)不斷的豐富和完善化工安全的教材建設(shè)和教學(xué)工作。

參考文獻(xiàn)

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