關于《安全檢測與監控》教學改革的思考

李陽 亢永 呂鵬飛 康健 張曉燕

摘要：針對當前《安全檢測與監控》課程缺乏授課經驗、理論教學手段較為單一、實驗教學條件有限等問題，從教材內容、教學方法、考核方式等方面開展改革，滿足復合型、創新型安全工程專業人才培養要求。

關鍵詞：安全檢測與監控；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）01-0127-02

《安全檢測與監控》是一門新興學科，當前還沒有相關教學改革成果值得借鑒。由于《安全檢測與監控》課程具有針對性強、專業要求高的特點，傳感器、電工與電子技術、控制系統等學科的教學成果[1]，也無法直接應用于《安全檢測與監控》的教學中。如何針對本課程特點進行有效的課程改革，以滿足復合型、創新型安全工程專業人才培養及安全工程專業認證的要求是當前應思考的問題。

一、當前課程教學存在的問題

中國礦業大學安全工程學院邵昊等人[2]圍繞煤礦行業特色，依據煤礦安全監控監測的實際需求，對教學內容進行改革，新編了《安全監測監控》教材[3]；該學院王凱等人[4]自主研發了基于PLC的綜合教學實驗系統，著重培養學生的認知實踐能力。我校《安全檢測與監控》課程與中國礦業大學《安全監測監控》側重點不同，以化工安全為專業特色，礦業大學關注利用PLC完成監測系統信息處理與控制，我校則關注化工企業安全生產過程中各類參數的檢測方法，并要求學生具備一定檢測系統設計能力。課程學習內容主要包括過程參數檢測與監控、氣體檢測與監控、工業噪聲檢測、無損檢測技術、火災信息檢測與監控、防雷防靜電及物質放射性檢測與監控。《安全檢測與監控》前期投入了一定人員與經費，配備了教學所需的溫度、壓力、氣體、噪聲、防靜電等檢測與監控設備。

二、課程教學改革思路

我校立足于培養高級應用型專業技術人才，要使課程實現既注重基礎又突出實用的目的，令學生真正掌握安全檢測與監控的方法，能夠運用儀器設備正確有效的收集安全狀況信息，掌握現場設備運行狀態，具備一定安全檢測監控系統設計能力，就要將課堂理論教學與實驗室的實踐教學緊密結合。采用項目驅動式方法，按照分階段、遞進式的教學改革思路，構建“階梯式”安全檢測與監控項目，突出學生的動手能力，充分借助信息類課程基礎，創新安全檢測與監控教學與實踐方案。其體系結構分為三層，分別為基礎層、應用層和創新層。

基礎層是將溫度、壓力、流量流速、氣體、靜電以及工業噪聲檢測與監控課程的理論教學與實驗教學融合，通過理論和實驗環節使學生能夠按照化工企業安全生產需求，合理選擇儀器設備，獨立完成關鍵參數的檢測（如借助氣相色譜儀完成混合氣體檢測與分析等），熟悉化工企業安全生產參數要求與檢測步驟。

應用層結合電工電子技術中數字電路、模擬電路、A/D轉換等相關基礎知識，實現電子類課程與本課程的銜接，完成火災信息檢測或監控系統設計，通過多學科知識融合，使學生加深對本課程教學內容的掌握與理解。

創新層則加強學生檢測方法、過程參數狀態判斷、檢測儀器選擇、檢測或監控系統設計等綜合能力，選撥優秀作品參與安全學科大學生創新實踐項目或者科技競賽（如安全科學與工程大學生實踐與創新作品大賽、URT項目等），將前兩個階段的子項目進行綜合和創新，完成基于信息電子技術的小型檢測或監控系統設計。通過三層階梯式的訓練，使學生能夠根據不同化工企業安全生產工藝要求，選擇合適的檢測設備或傳感器，并進行檢測或監控系統的設計、安裝、調試，項目由簡單到復雜，由單一到綜合，學生經過這三個階段項目的實施，綜合創新能力、科技開發能力應該有較大程度的提升。

三、課程教學改革措施

（一）優化教材內容

我院安全工程專業選用教育部高等學校安全工程學科教學指導委員會組織編寫的《安全檢測與監控》作為課程的教材，該教材主要內容包括緒論、過程參數檢測與監控、氣體檢測與監控、作業場所空氣中粉塵的檢測、工業噪聲檢測、無損檢測技術、火災信息檢測與監控、防雷防靜電及物質放射性檢測與監控等。為了避免《安全檢測與監控》課程內容與《燃燒爆炸安全理論》《職業危害與防護》的內容過多重復，擬科學設計課程的教學內容，結合遞進式教學改革要求，打破現有教材章節設置，調整教學內容順序，使得學生能抓住課程的重點內容，形成安全檢測與監控的整體概念，能夠運用儀器設備正確有效的收集安全狀況信息，掌握現場設備運行狀態，具備一定安全檢測監控系統設計能力。

（二）改進教學方法

目前采用的教學方法主要是講授法，但是《安全檢測與監控》知識較為繁雜、枯燥，如果一味采用講授法，學生就會慢慢失去聽課興趣，學習主動積極性會降低。鑒于《安全檢測與監控》課程對安全工程專業學生綜合能力提升的重要性，擬開展以下教學方法改革。

1.基礎層：不再采用全部教師講授的方式，主要將課堂教學移到實驗室，教師講授一部分，學生實驗一部分，邊學邊做，淡化實驗個數概念。通過實踐來強化不同安全生產重要參數的安全檢測與監控方法和步驟，掌握檢測儀器設備的使用。實驗內容就是項目中的一個個的知識點。

2.應用層：當學生能夠按照化工企業安全生產需求，合理選擇儀器設備，獨立完成關鍵參數的檢測，熟悉化工企業安全生產參數要求與檢測步驟之后，在此基礎上，將電工電子技術中涉及的關鍵知識與本課程相結合，依據火災信息檢測與監控報警系統要求，讓學生完成一個項目的綜合設計，即從檢測參數確定、檢測儀器（傳感器）選擇到檢測或監控系統的設計（包括信號放大、A/D轉換、D/A轉換、顯示等）。啟發學生多向思維和設計思路，充分發揮學生的主觀能動性，激發學生的創造靈感和創新欲望。

3.創新層：通過基礎層與應用層項目設計的全過程訓練，學生已掌握安全生產過程中各類參數的檢測方法，并具備一定檢測系統設計能力。在這一階段，要求學生進行綜合性的項目設計。選撥優秀作品，參加學校舉辦的大學生創新比賽、URT項目，也可參加全國安全工程學科大學生實踐與創新作品大賽。通過大賽來檢驗學習效果，檢驗實踐創新能力。在創新層的項目法實施過程中，做到“以學生為主”，從文獻查閱、方案制定、可行性分析、設計、仿真、調試、總結等方面組織學生獨立開展工作，充分發揮學生的主動性和積極性。

（三）改革考核方式

考核是整個課程教學過程的關鍵環節，除了考核學生是否掌握課程基本知識外，還應考核學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力。目前《安全檢測與監控》采用平時成績50%，考試成績50%的方式進行考核。其中平時成績中考勤20%、實驗10%、課后作業20%。作業環節易存在互相抄襲的現象，實驗所占比例偏小，且實驗環節以小組形式開展，難免有學生不夠投入。針對上述問題，擬進行改革，增加過程考核比例。將考試成績在總成績中所占比例由原來的50%降低至30%。實驗結果評價包括學生自評、組內互評、組間互評、教師評價四部分，通過多方參與，使學生過程考核成績趨于合理。其中學生自評占20%，組間互評占20%，組內互評占30%，教師評價占30%。

四、結語

在深度分析學生學習特點和企業需求的基礎上，按照復合型、創新型安全工程專業人才培養及安全工程專業認證的要求，根據專業培養方案，借鑒信息化和項目教學設計方法，探索基于CDIO理念的《安全檢測與監控》教學改革研究，不僅有助于學生掌握安全檢測與監控的方法，能夠運用儀器設備正確有效地收集安全狀況信息，掌握現場設備運行狀態，還能具備一定安全檢測監控系統設計能力，提高學生實際操作能力，發揮學生創造性，有利于培養具備從事安全工程設計、研究、評價、檢測、監察和管理等方面基本能力和素質的應用型專業技術人才。

參考文獻：

[1]吳建平，甘媛，祝忠明，等.“傳感器”精品課程的實踐教學方法研究[J]，成都理工大學學報：社會科學版，2013，21（4）：105-108.

[2]邵昊，蔣曙光，吳征艷，王凱.“安全監控監測”案例教學改革與實踐[J].煤炭高等教育，2014，32（6）：116-118.

[3]蔣曙光，吳征艷，邵昊.安全監測監控[M].中國礦業大學出版社，2013.

[4]王凱，蔣曙光，吳征艷，裴曉東.煤礦安全監測監控課程教學改革及效果分析[J].當代教育理論與實踐，2015，2（7），42-44.