高玉坤,馬珍珍,黃志安,張英華,王 輝
(1.北京科技大學金屬礦山高效開采與安全教育部重點實驗室,北京 100083;2.北京科技大學礦山避險技術研究中心,北京 100083)
隨著企業對人才能力要求的提高,用人形式也逐步從注重學歷向注重能力及穩定性逐步轉變[1]。北京科技大學安全科學與工程學科是國家一級重點學科,安全工程專業是國家特色專業,其培養目標是以安全科學促進科學發展、文化發展,培養掌握先進生產技術、具有分析解決現場實際問題能力的高級專業人才,以適應社會主義市場經濟的發展需求[2-3]。安全工程專業生產實習涵蓋了主要的專業課程,如何實現生產實習與專業課程的教學相互促進,進而提高教學效果是安全學科建設需要關注的問題。為此,本文以生產實習與專業課程教學的互動相長為原則,針對北京科技大學安全工程專業生產實習存在的問題,通過對安全工程專業生產實習與專業課程教學互動相長模式的探索和生產實習案例的總結與分析,達到提高高校安全工程專業生產實習和專業課程教學水平的目的。
生產實習應將最新的專業課程教學成果運用到生產實際,生產實習反過來又可以促進專業課程教學的質量。將生產實習現場先進的工藝技術和裝備、安全評價方法和管理手段以及應急裝備和應急預案經過加工整理后,補充到課堂教學中,可有效充實和提升專業課程的教學內容。但是,目前我國高校安全工程專業的生產實習主要是由各個學校安全工程專業的基層教學單位自行聯系并組織學生實習,在這種實習大背景下,有些問題日益凸顯出來,具體表現如下[4-5]:
專業課程的教學大多都拘泥于書本,很少有教師通過文獻檢索和參加國際會議等途徑更新理論成果應用于教學,也不能將最新的專業課程教學成果運用到生產實際,導致生產實習時學生不能用最新的理論去解釋新技術、新工藝、新設備和新型的管理方式,最終無法達到提高實習教學效果的目的。
目前,全國只有5%的企業愿意接收大學生參與生產實習[6],而占全國企業比例最大的中小企業很少愿意接收學生進行生產實習[7]。一方面,隨著企業改革的深入,企業大都以追求最大的經濟利益為目的,而學生的專業知識局限于理論知識,缺乏實踐技能,企業擔心接收學生進行生產實習,影響他們的生產進度、質量與效益,給企業造成損失;另一方面,學生到企業進行生產實習,必然會帶來衣食住行,尤其是人身安全方面的麻煩,因此企業不愿意接收學生進行生產實習,或即使愿意接收也不允許學生真正參與到其中,只是流于形式。
大多數專業的生產實習一般由一到兩名指導教師帶領幾十名甚至上百名學生進行實習[8],現場指導和考核難以落實,一般根據最終提交的實習報告評定成績。在這種情況下,生產實習過程的學習全靠學生的主動性和積極性,大多數學生“走馬觀花”忽略現場學習,最后完成實習報告時上網搜索抄襲,影響了生產實習教學的效果,嚴重違背了生產實習的目的。
優秀的專業課程教學質量能提升生產實習的效果,良好的生產實習反過來可以促進專業課程的教學質量,尋求行之有效的教學方法和實習模式,通過兩者的有機結合,可以實現互動相長,提高教學的整體水平。具體措施如下:
為了讓學生將課堂上學習的專業知識用于生產實踐中,把課堂所學的專業知識與實際相結合,加深對所學的專業知識的理解,生產實習作為一項必修的專業課程教學項目被北京科技大學土木與資源工程學院安全工程專業納入了教學大綱的實踐類必修課程中,為期4周,并占有4個學分,通過將生產實習作為必修項,能夠體現安全工程專業對生產實習與專業課程教學互動的重視與探索。
現代企業在工藝、技術和設備等方面更新迅速,為此在專業課程授課前,教師應去生產實習現場采集安全技術、工藝、設備和管理方面的最新數據、圖像與視頻等資料,經過編輯整理后融入到已有的專業課程教學內容中,并在課堂上進行講授,幫助學生更好地理解抽象的理論知識,形成清晰的知識結構,以達到“實習充實教學”的目的。
專業課程教學內容通常多年沒有更新,為了跟進科技進步和理論發展,教師需查閱大量文獻資料,更新專業課程的教學內容,將最新的理論研究成果充實到專業課程教學中,提高學生的理論認識水平,并在生產實習中指導學生用課堂上學到的最新理論知識對現場實際進行理解和解釋,由抽象變具體,鞏固課堂所學,提高學生理論聯系實際的能力,達到“教學指導實習”的目的。
針對生產實習基地數量少、環境差從而影響生產實習效果的問題,遴選并聯系了與安全科學學科相關性較強的實習單位進行溝通協商,最終確定了若干個可以長期實習且條件較好的生產實習基地,并根據實習基地的實際情況和專業課程的教學大綱,與實習單位一起討論并制定合理的實習計劃和實習內容,實現專業課程教學與生產實習的有機結合,達到提高生產實習效果的目的。
北京科技大學安全工程專業生產實習原來只有首鋼礦業公司單一的實習基地,師生住宿在礦業公司招待所,住宿環境較差,現在已經有遷鋼、遷焦、開灤國家礦山公園、國家礦山應急救援開灤隊等多個實習基地,實習基地的數量明顯增多。同時,考慮到改善實習期間的居住環境是減少疾病發生、保障師生健康、提高生產實習質量必要而有效的措施[9],安排學生在快捷賓館住宿,就近選擇干凈實惠的餐廳就餐,實習條件和環境得到了明顯改善。此外,在學生實習過程中,可能存在飛濺、燙傷、機械傷害等安全隱患,會對學生人身安全造成一定的傷害,因此所有實習基地都為學生配置了安全帽、橡膠防滑鞋、工作服等安全防護用品,很大程度上減少了學生受傷害的可能性,既保障了學生的人身安全,也有利于生產實習的順利完成。
改革生產實習模式主要分兩部分:①校內與校外實習相結合。去現場實習前,借助學校虛擬現實(VR)平臺讓學生親身感受礦冶生產實際中相關的安全問題,提高專業課程知識學習的針對性,而在現場實習時,讓學生結合VR平臺和專業課程教學內容理解現場實際;②實習與總結交流相結合。校內和校外實習結束后召開實習總結交流會,讓學生闡述實習經歷,分享實習收獲,總結實習成果,重點對遇到的困難和尚未解決的問題進行深入的探討,幫助學生認識到自己的不足之處和他人的可取之處,查缺補漏,進一步提高生產實習的效果。
對專業課程教學和生產實習的改進效果可以從以下方面進行評價:學生是否對新增的理論知識充分理解;學生是否對專業課程教學新增的有關生產實習內容感興趣;學生是否認為新增的實習資料能明顯增進對專業課程知識的理解;生產實習時學生是否更加積極地投入到實習過程中;學生是否感受到改進后的專業課程教學能更好地促進對生產實習的理解。該效果評價可以通過問卷調查、面試和實習報告等形式進行。
北京科技大學安全科學與工程學科為國家一級重點學科,2012年全國學科評估排名第四,同時安全工程專業為國家特色專業,在通風與塵毒防治、安全應急救援、礦山安全、工程爆破安全、產品安全和安全科學與管理等領域形成了自己的專業特色,本科教學形成了以礦山安全特色為主、涵蓋其他安全技術的教學體系。根據這一專業特點,生產實習單位選擇了礦山、冶金等行業,實習內容包括金屬礦山及冶金和煤礦礦山兩大部分:金屬礦山及冶金主要包括露天礦山、選礦廠、球團廠、燒結廠、煉鐵廠、煉鋼廠、軋鋼廠和焦化廠八大板塊簡要的生產工藝介紹、危險因素分析、安全管理措施和應急救援預案等內容;煤礦礦山主要包括對“一通三防”的前后因果分析和綜合防治技術、礦山救護和緊急避險等內容。
(1) 課堂講授:實習是專業課程教學的實踐環節,專業課程教學過程中直接采用實習現場的實際圖片、視頻和資料來講授相關知識點;另外,邀請現場工程師進入課堂,講解礦山、選礦廠、鋼廠等生產過程中某些工藝流程,并針對具體生產環節分析可能出現的危險有害因素,引導學生利用所學的專業課程知識思考解決方案,有效地解決了學校老師在課堂上講課有時會感到內容空洞、學生聽課時會感到枯燥無味的問題,同時可以讓學生提前了解到實習內容和專業課程內容之間的聯系與區別,讓學生對實習充滿信心和期待,從而提高學生實習的積極性和效果。
(2) 校內實習:實習前,借助學校虛擬現實(VR)平臺以及授課前去實習現場采集的數據,老師將實習基地的生產流程、安全技術和管理模式進行提前授課,并安排學生利用課堂所學的知識以及現有網絡資源,查詢某個生產過程存在的安全隱患以及最新的安全技術措施,通過總結分析后,學生提出具體的事故預防措施。
(1) 統一組織:安全工程專業的生產實習由學校統一組織安排,學生在老師的帶領和指導下到實習基地進行現場考察、實地調研、采集信息、歸納總結和提高認識。實習中,要求學生在掌握工礦企業安全常識的前提下,應深入現場,全面熟悉工礦企業的各項安全技術和管理業務;指導教師應積極爭取實習地點的領導及有關人員的支持,調動學生的積極性,做好學生的思想工作和技術內容指導。
(2) 分組進行:為了培養學生的團結協作能力,按照每組8~10人的規模,將學生分成幾個小組,并設組長1名,同時以小組為單位運用所學的專業課程知識去觀測、調查、分析工礦企業在生產過程中存在的危險有害因素、安全對策措施、安全管理技術和方法,完成討論和學習任務。
(3) 把現場當課堂:作為安全工程專業的學生,生產實習過程中主要要了解礦山及冶金等行業的生產工藝流程、危險有害因素、安全管理措施和應急救援預案等。實習之余,教師可根據現場實際引導學生回憶所學的專業課程知識或講授專業課程中較抽象的知識,例如焦化廠的工藝流程為原料煤→受煤坑→煤場→斗槽→配煤盤→粉碎機→煤塔,煤炭礦山井下的六大系統為采煤系統、掘進系統、機電系統、運輸系統、通風系統和排水系統。把現場當課堂,達到生產實習與專業課程教學互動相長的目的。
生產實習完成后,需要對學生的實習效果進行考核。有效的考核體系可以判定實習模式是否有效,是否達到了教學的目標。安全工程專業制定的生產實習成績評定方式包括四個部分:平時成績、實習日志、實習報告和實習答辯,各部分成績所占的百分比分別為20%、20%、40%和20%。其中,平時成績包括按時參加實習隊組織的各項活動、實習中的態度及團隊意識、提出問題的多少、討論時發言的情況、遵守紀律的情況等;實習日志是學生每天實習活動結束后,對當天的實習內容進行概括和總結、形成認識的一項成果,現場考察中由于學生對所見所聞可能會因為各自的知識儲備、時間限制等原因不能形成全面、系統的見解,為了使實習活動得到較好的效果,就需要一個思考、總結、歸納和提升的過程,寫實習日志正好可以達到這個目的;實習報告是學生在實習活動結束后對自己實習內容的一個總結、分析和概括,而編寫實習報告是將平時課堂知識運用到實際的過程,也是對實習內容系統化、鞏固和提高的過程;實習答辯是實習結束后對學生整體實習效果的一個檢閱,其作用一是答辯環節可以督促學生全程認真實習,學到更多的知識,二是通過學生的掌握程度了解實習過程和環節設置是否存在不合理的地方,以便進一步改進實習方式。
生產實習的效果與專業課程的教學是密不可分的。為了達到生產實習與專業課程教學的互動相長的目的,不僅在生產實習中要做到“教學指導實習”,還要在生產實習后做到“實習充實教學”。所以,一方面專業課教師通過文獻檢索、參加國際會議、科學研究等途徑將最新的理論成果應用于專業課程的教學,使學生在實習時能用最新的理論去解釋新技術、新工藝、新設備和新型的管理方式,最終達到提高實習效果的目的;另一方面實習指導教師通過在實習時拍照、錄像、收集資料等途徑,收集實習企業最新的生產流程、安全和管理技術,并不斷充實專業課程的教學內容,同時針對學生現場實習中出現的問題、實習體會和提出的建議,及時總結經驗,調整教學模式或制定合理的教學內容,從而有效地提高專業課程的教學效果。
例如:在首鋼礦業公司進行生產實習的過程中,學生們能夠根據工藝設備、工藝流程、現場情況,分別提出防爆炸、防邊坡滑動、防車輛運輸傷害、防機械傷害、防高處墜落、防物體打擊傷害、防粉塵與中毒危害、防火災和防噪聲及振動等安全措施,同時通過收集鐵礦企業制定的事故災害應急救援預案,學生們自己也能通過團隊合作完成首鋼礦業的事故應急救援預案作業,雖然尚顯稚嫩,但也不乏可取之處;在煤礦井下實習過程中,根據專業課程所學習的危險有害因素辨識的基本方法和步驟等知識,分單元、分系統地從人、機、環、管四個方面對巷道危險有害因素進行了辨識、分析和評價,并運用專業課程所學習的計算方法對巷道通風阻力進行了計算,最后提出了減少通風阻力的有效措施。可見,在上述生產實習過程中,老師主要根據學生所學專業知識的具體實際應用情況,對專業知識進行了補充與講解;另外,在作業環境安全評價、系統安全評價等方面的實習項目中,均從“教學指導實習”、“實習充實教學”兩方面達到了生產實習和專業課程教學互動相長的目的。因此,從安全工程專業生產實習和專業課程教學后的效果來看,生產實習與專業課程教學的互動相長模式有效地提高了同學們的積極性,生產實習效果得到了明顯改善且專業課程教學效果也得到了有效的提升,同學們通過對現場實際的提前了解,對課本知識的掌握程度也更加深入了。
生產實習是安全工程專業實踐教學體系的重要組成部分,是學生將所學的專業知識與生產實際相結合的一項實踐活動,可為學生后續專業課程的學習和畢業以后所從事的工作奠定基礎。本文從影響和制約安全工程專業生產實習效果和專業課程教學質量的因素出發,提出了構建生產實習與專業課程教學互動相長模式的幾點措施,同時介紹了北京科技大學本科安全工程專業生產實習的案例,表明優秀的專業課程教學質量能提升生產實習的效果,良好的生產實習反過來可以促進專業課程的教學,通過兩者的有機結合,可以實現互動相長,從而提升專業課程的整體教學水平。