王若菌,王志,鄭秋雨,吳雅菊,曲娜
(沈陽航空航天大學 安全工程學院,遼寧 沈陽)
工程教育專業認證旨在提高高等工程教育質量,促進高等教育內涵式發展。我國已于2006年引入國際高等工程教育認證方法,并于2013年6月作為第二十一個簽約國加入了《華盛頓協議》。工程教育專業認證是工程技術行業的相關協會連同工程教育機構對工程技術領域相關專業的高等教育質量加以控制,從而可有效保證未來在工程技術行業工作的人員達到相應教育要求[1-3]。根據《關于公布北京交通大學機械工程等402個專業認證結論的通知》(工認協〔2020〕15號),沈陽航空航天大學安全工程專業順利通過了中國工程教育認證,有效期為2020年1月至2025年12月。沈航安全工程專業在三十多年發展過程中,以鮮明的專業特色、科學的課程設置和嚴謹的教學管理已為各類企事業單位培養了兩千多名理論基礎扎實、專業技能強,復合應用型高級工程技術人才。首次申請,并順利通過工程教育專業認證,也證明了沈航安全工程專業的培養質量。“安全原理”課程主講教師在過去的教學實踐中,不斷積累教學經驗、探索教學體系和方法,通過“課前案例導入-思維訓練-啟發式討論教學-實踐體驗-問題反思”閉環式教學過程,使課程體系和各教學環節不斷完善。“安全原理”課程具有涉及學科交叉性、理論性、抽象性和實用性強等特征,各高校開課名稱不盡相同,但教學目的總體一致,即研究如何利用各種工程技術的原理和方法來確保實現系統安全功能的科學思想或理念,保證安全工程畢業生能夠掌握一定的現代管理理論,具備相應的安全管理能力,在實際工作中發揮安全工程師的作用[4]。然而,對于欠缺管理學理論基礎和企業現場實踐經驗的在校大學生來說,目前的課程教學內容相對比較抽象和晦澀,不易將知識轉化為實際技能。同時,不同院校之間行業背景不同,課程內容和體系也不盡完全相同。
目前,安全原理這類課程的理論體系和內容國內外尚無統一標準[5]。“安全原理”課程既是安全工程專業的專業基礎課,也是整個專業課程體系的牽頭課程之一,為其他專業課程提供基本理論和原則[6]。保證“安全原理”課程教學質量對于安全工程人才培養具有不可替代的作用,因此本文以工程教育認證理念為龍頭,研究教學方法,優化課程體系,改革教學手段和方式;轉變教育教學觀念、深化教育教學改革,能夠進一步提升安全工程專業人才的培養質量。
安全工程專業屬于綜合性、交叉學科,不同院校的安全工程專業的行業背景有所不同,所以針對本院校的專業特點進行有所側重的課程內容設置,具體講授內容略有差異。目前,出版的安全原理或安全管理的書籍中也有部分書籍名稱中包含“原理”二字,但內容間存在較大差異[7]。目前各高校采用的教材有張景林教授和林柏泉教授主編的《安全學原理》,其教學內容包括安全與安全科學概述、安全觀、事故致因理論、事故預測和預防理論等[8]。全書內容豐富、結構完整、重點突出。也有部分院校采用田水承教授主編的《安全管理學》為課程教材,內容涉及理論基礎、安全文化、安全生產法規、安全目標管理、系統安全管理、事故統計及分析、事故調查與處理、事故預防與控制等[9]。
沈陽航空航天大學的安全工程專業開設該課程目前采用的教材為吳穹教授主編的《安全管理學》,該教程涵蓋安全管理的相關基本概念、風險與風險管理、事故統計與分析、事故調查與處理、事故預防與控制、突發公共事件及應急管理、安全管理實務等內容[10]。修訂教學大綱中積極融合各高校優秀教材,在原有教材基礎上豐富教學內容,合理安排理論教學學時。本校《安全原理》課程大綱暫不涉及應急管理內容,原因是根據培養發難要求,該內容安排在災害防治和應急管理等相關課程中講解。2019年以來,從本專業準備工程認證前,在教學內容方面進行了大幅度教學改革,按照按工程教育專業認證標準和安全工程專業補充標準要求調整教學大綱,增加了安全管理事務和實踐內容等相關內容,包括安全生產法、隱患排查和風險分級管控機制等相關實務內容,增加了一定的結合實際的綜合訓練作業和課堂思考題、訓練和過程考核,以期達到加強學生綜合實踐能力,提升工程師素養的目的。利用雨課堂、QQ等軟件發布課前作業,課前進行案例導入,使學生帶著專業問題走進課堂,同時,在課前完成一部分課程內容“加工”,課上和課后完成知識-能力的“深加工”,以豐富授課信息量和提升授課效果。在課后鍛煉學生思考能力,要求他們進入實際的企事業單位進行理論聯系實際的實習或實訓,以期鍛煉其“發現問題、思考分析問題、解決問題”的能力,使他們真正具備“既懂技術,又會管理”的安全工程師素養。
課堂教學活動是有計劃、有組織、有目標的教與學的雙邊活動,是高校實現人才培養目標的主要途徑,課堂教學采用的方式方法和手段對人才培養目標的實現起著不可替代的作用[11]。以往在“安全原理”課程教學,以教師采用課堂講授法為主,并引導學生課堂討論的方法相結合的教學方式。傳統以“講授”為主的教學方式,雖然具有教學效率高和知識傳授系統化等優點,但學生的自主學習能力、溝通能力并未得到鍛煉。“安全原理”課程內容包括許多概念、理論、原則和方法等,如果僅敘述性的講解,學生們缺乏感性認識,加之沒有實際工作經驗,學習效果很難保證。引入新的啟發式討論教學法和案例導入教學法相結合的教學方式有助于提高教學效率。
應用啟發式討論教學法和案例導入教學法相結合的教學方式有利于培養學生學習積極性和主動性,提升其溝通能力,增強團隊合作意識和創新能力,適合工程教育專業認證背景下對課堂教學方法的要求和培養目標的要求。傳統工程教育注重學生掌握專業理論知識和技能的培養,解決的是是否會做的問題,而現代工程教育更注重培養學生正確的價值觀和道德觀,要求學生在解決工程實際問題的同時,還要考慮社會、經濟、環境、文化等約束,除了重視是否會做的問題,還注重該不該做、能不能做,以及是否值得做等問題[11]。通過教學中運用討論式教學方式和案例導入教學法,學生過程表現記錄綜合考核成績,在符合相關規定前提下,所占比例逐步增加。幫助學生將知識轉化為能力,熟悉理論知識前提下,能夠活學活用,提高分析問題、解決實際問題能力,側重培養學生綜合應用能力,尤其是典型事故機理分析、風險防控、事故調查處理等綜合能力。通過討論式和案例教學法的結合,鍛煉學生思考問題、提出問題和分析實際問題的能力,從而實現“課前案例導入-思維訓練-啟發式討論教學-實踐體驗-問題反思”全閉環式教學過程,如圖1所示。

圖1 全閉環式教學過程流程圖
以調動學生主觀能動性和創新創造能力為目的,充分利用互聯網、大數據、雨課堂等現代化手段和資源,增加案例導入環節。由教師把握主要選題方向,學生在主講教師指導下,完成相關主題資料的收集、整理,并有選擇性的綜合分析和集體講解。例如在講解事故調查方法手段前,請學生選取國內外重大事故案例,請其事先研究和模擬事故調查流程,可能涉及手段和方法,學生利用課余時間按照教師引導提前準備好相關資料,并在課堂上進行集體分享。此部分思維訓練的效果取決于案例主題的選擇、案例分析的深度和與相關課程知識內容的相互融合、銜接和引證。學生在規定時間講解時,可借助多媒體,引入網絡視頻、動畫等資源,能夠鍛煉學生綜合分析能力、口頭表達能力以及相關軟件的學習能力。
根據學生進行的案例分享,教師結合教學大綱授課目標,與同學在課堂上進行深入討論,變“一人堂”為“多人堂”。學生通過討論,甚至是辯論的方式,高效吸收相關大綱要求的理論知識點。同一案例可由多個學習小組平行共同完成,獲得分值由學生集體投票產生,變被評價方為評價主動方,以促進競爭意識和團結協作精神,這也是工程認證要求培養學生能力的一個非常重要的方面。
課程完成后,學生在生產實習階段將進入企事業單位進行實習實踐,將課堂的理論聯系到實際工作中,大部分同學能夠通過實踐環節,體驗到理論聯系實際的過程,鍛煉相關能力。同時,也會發現現實企業的安全管理中存在的諸多的問題,客觀分析存在問題的原因。
通過實踐環節,理論和實踐的結合,同學會帶著問題進一步思考問題的客觀性和解決問題的方式、方法,并再一次深入分析之前的導入案例,進行深入的總結。
也方便了教師對于學生出勤、成績的各自統計,極大的節約了課堂時間。利用課程微信群、QQ群和雨課堂答疑等手段,與學生完成較好的交流和互動,豐富了課堂氣氛,提高了學生學習熱情。
工程教育專業認證強調OBE,倡導一切為了學生,即以學生為中心,因此,改變師生間“主-從”關系的傳統教學模式,采用師生間“主導-主體”關系的現代培養模式[11]。在“主導-主體”關系下的課堂,教師由“課堂主人”轉變為“課堂主導”的角色,而學生由“課堂聽眾”轉變成“課堂主角”的角色,極大提高學生在課堂參與度和教師授課效果。教師根據本專業培養目標結合實踐教學經驗,引入生產和生活中大量實際案例,并綜合運用啟發式討論教學法進行教學,充分體現了OBE的教育理念,師生能夠高效互動,達到鍛煉學生工程實踐能力,將理論與實踐較好結合的目的。
工程教育專業認證促進了傳統意義上的以“教”為中心向“學”為中心的教育理念的轉變。以往課程考核中過程考核的比例較小,一般無實驗類課程要求平時成績不能超過百分之二十。學生平時參與度和重視課堂討論、作業質量的程度偏低,考卷成績占比較大,因此,容易將考試成績結果評價和課程達成評價、培養目標評價錯誤的等同。以往授課課堂氣氛活躍度,學生自主創造性不夠,學生各方面能力和素質形成缺少過程控制。課堂教學是高校實現人才培養的重要途徑,是學生能否達到畢業要求及培養目標的重要基礎。要適應工程教育專業認證要求,關鍵是深化課堂教學改革,提高課堂教學質量。在這個大環境下,原課程考核方式和方法已不能滿足專業培養目標要求。作為學習主體的學生被排斥在評價過程之外,他們只能作為被評價的對象,無法有效參與進評價全過程[12]。這并不利于高等教育培養目標的實現。
課程評價的相關研究表明,關注過程評價將是課程評價的發展趨勢[13-14]。因此,結合教學方式改革,考核方式由原來“一考定成績”,改進為平時過程性考核成績占比30%,過程性考核成績包括課內案例導入成績、平時作業成績和綜合分析成績。增加了綜合性作業在總成績中的占比,增加學生參與評價過程和手段,考核學生發揮主體能動性的能力,對學生自主學習能力、團結協作等方面的能力有更綜合和客觀的評價,這些一并作為總成績的重要組成部分。隨著教學大綱的不斷完善,本課程逐漸將平時過程性考核占比增加,降低考試卷面成績在總成績中占比,加強培養學生學業能力和綜合素質的養成。
課程考試結束后,任課教師認真進行教學目標達成及支撐畢業要求指標點達成情況評價,對教學大綱中的教學目標達成情況進行量化。最近一次的課程評價結果表明關注過程評價的課程評價能夠滿足專業培養目標的要求。
經過近年研究和探索,課程的教學改革和實踐取得了較好的效果,得到了學生和學校各方面的充分認可,可從以下幾方面反映:
1.獲批題為“工程教育專業認證背景下《安全原理》課程教學方式和考核方式的改革與實踐”沈陽航空航天大學本科教學改革研究項目立項。教改的總體思路符合工程教育專業認證的要求,培養學生掌握扎實理論基礎知識的同時,又有較強的工程實踐能力,彌補了傳統授課過程中存在的諸多不足。
2.通過對教學內容、教學手段和考核方式的改革,2019年春季學期,專業“安全原理”課程一考考試通過率由原來的70%提高至95.5%。從工程教育專業認證角度分析,課程總體達成度逐年提高。學生學習效果的保證,對于學生后續課程的學習、考研及工作均有積極的推動作用。
3.主講教師引導學生課前導入相關案例,進行思維訓練,極大的激發了學生課堂參與度。更有利于教師在授課過程突出重點,鍛煉學生思考問題、提出問題和分析實際問題的能力,從而進一步提升以工程教育專業認證為背景的安全工程專業人才培養質量。校教務部門組織的課堂評價調查結果表明,采用閉環式教學過程后,該課程的學生和督導評價均為良好以上。
4.以雨課堂平臺為支持,實現“課前案例導入-思維訓練-啟發式討論教學-實踐體驗-問題反思”閉環式教學過程。改變了傳統的教學結構,引導學生提高自主學習能力,便于發揮學生在整個學習過程中的主體作用,最大程度提高學生的學習效果。隨著工業不斷發展,新的安全問題不斷涌現,對安全工程人才的綜合能力的要求也將越來越高[15]。為安全管理提供理論、原則和方法的“安全原理”相關課程的建設也必然要求與時俱進,進一步更新教學方式、手段和教學內容,今后應進一步聯系安全工程實際,研究適合新時代特征的教育教學方式和手段。