建筑施工事故預(yù)防學(xué)習(xí)系統(tǒng)構(gòu)建

孫祖航，崔曉婷，馮子陽，朱羽喬，孫世梅

（吉林建筑大學(xué)應(yīng)急科學(xué)與工程學(xué)院，吉林 長春 130119）

1 引言

據(jù)統(tǒng)計，我國近10 年發(fā)生建筑安全事故5000 多起，死亡將近6000 人。事故主要原因是建筑工人職業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)道德和技術(shù)水平低下而導(dǎo)致事故發(fā)生，國家十三五規(guī)劃里對企業(yè)提出明確信息化和數(shù)字化的技術(shù)要求，因此全面推進教育培訓(xùn)在施工企業(yè)單位已成大勢所趨，但是在建立系統(tǒng)之前，最重要的是確定系統(tǒng)的需求分析。

眾所周知，21 世紀(jì)是計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的時代，物聯(lián)網(wǎng)和云計算信息技術(shù)革命是我國戰(zhàn)略性重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)。信息化的概念已經(jīng)深入人心，已成為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中不可或缺的重要保障。國內(nèi)外學(xué)者對培訓(xùn)系統(tǒng)有了大量的研究，比如Rocha（2019）等人[1]通過研究表明，培訓(xùn)系統(tǒng)可以生成安全性的工作，系統(tǒng)的開發(fā)需與從業(yè)人員的安全知識和能力相匹配適應(yīng)，對不同級別的成員需接受的培訓(xùn)工作要有針對性展開。徐碩等人[2]認(rèn)為傳統(tǒng)安全培訓(xùn)模式過于繁瑣，構(gòu)建在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)有助于提高培訓(xùn)效率，數(shù)據(jù)匹配分析功能促使培訓(xùn)管理更加高效規(guī)范。李順峰等人[3]認(rèn)為應(yīng)以因地制宜，因人而異的方式，輔以相應(yīng)的培訓(xùn)軟件進行培訓(xùn)，可以有效提升員工素質(zhì)，為公司的和諧發(fā)展提供保障。王昊等人[4]以模板工程技術(shù)和安全評價理論為支撐，分析事故風(fēng)險因素，建立模板工程安全評價模型。

施工安全培訓(xùn)信息化是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要一套成熟且具有指導(dǎo)性的方案作為建設(shè)支撐。本文研究重點是運用PDCA 循環(huán)理論[5]更新和完善施工過程，運用生命周期方法對系統(tǒng)建設(shè)進行管理，并結(jié)合信息化技術(shù)，形成了一套建筑施工事故預(yù)防學(xué)習(xí)系統(tǒng)工作方法[6]。

2 研究方法

PDCA 循環(huán)理論貫徹信息化培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)全過程，其特點包括持續(xù)性和開放性，用該方法有助于在系統(tǒng)的設(shè)計階段、開發(fā)階段、數(shù)據(jù)采集階段、效果評估階段中進行自查審核并持續(xù)更新數(shù)據(jù)，通過對每一步的測試和收集效果反饋（內(nèi)部PDCA 循環(huán)優(yōu)化可分策劃、實施、檢查和處理四個階段再次進行），對系統(tǒng)包含的所有內(nèi)容進行改善和充實，保證系統(tǒng)的規(guī)劃合理，功能模塊齊全，運行流暢，數(shù)據(jù)真實，并且能有效改善受教育者的不安全行為。

生命周期法的階段劃分與PDCA 循環(huán)理論的過程持續(xù)改進，管控的有機結(jié)合，有助于具備規(guī)范性的系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)，有效解決安全培訓(xùn)信息管理混亂的問題，保持信息培訓(xùn)的質(zhì)量和效率。建筑事故預(yù)防學(xué)習(xí)系統(tǒng)旨在通過線上培訓(xùn)學(xué)習(xí)的方式提高培訓(xùn)效率，以改變不安全行為的發(fā)生為目的，提高作業(yè)人員的安全知識意識和習(xí)慣，加強企業(yè)安全文化建設(shè)，降低事故發(fā)生率，減少生命財產(chǎn)損失。系統(tǒng)的合理建設(shè)有助于安全培訓(xùn)體系的規(guī)范化，同時為安全管理體系的完善打下基礎(chǔ)，為應(yīng)急管理體系的建設(shè)提供導(dǎo)向。

3 系統(tǒng)功能需求分析

系統(tǒng)需求分析的內(nèi)容由系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能需求與系統(tǒng)管理需求等兩部分組成。針對建筑安全事故預(yù)防和學(xué)習(xí)培訓(xùn)內(nèi)容的界定，確定了如下的業(yè)務(wù)功能需求和系統(tǒng)管理需求。

3.1 業(yè)務(wù)功能需求

本系統(tǒng)作為安全培訓(xùn)信息化的教育平臺，業(yè)務(wù)功能需求應(yīng)與建筑施工安全教育培訓(xùn)相互緊密聯(lián)合，系統(tǒng)主要模塊管理流程圖，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)主要模塊管理流程

其中建筑施工安全教育培訓(xùn)是建筑施工事故預(yù)防學(xué)習(xí)系統(tǒng)運營的主要業(yè)務(wù)。根據(jù)生命周期理論和PDCA 循環(huán)理論，建筑安全教育培訓(xùn)的流程主要包括四個階段：培訓(xùn)數(shù)據(jù)信息庫的建立、學(xué)習(xí)培訓(xùn)內(nèi)容和計劃的制定補充與完善、培訓(xùn)考核內(nèi)容選取和成績的判定、安全教育培訓(xùn)的評價分析和培訓(xùn)周期的廢止。建筑施工安全培訓(xùn)信息化管理流程如圖2所示。

圖2 建筑施工安全培訓(xùn)信息化管理流程

3.2 管理功能需求

系統(tǒng)合理穩(wěn)定的運行需要設(shè)計一套完備的信息化管理體系作為支撐，本文針對賬戶管理功能、角色管理及權(quán)限管理功能進行業(yè)務(wù)分析。

①賬戶管理功能

本系統(tǒng)賬戶管理功能主要實現(xiàn)建筑施工事故預(yù)防學(xué)習(xí)系統(tǒng)的企業(yè)、崗位、人員設(shè)置與模塊維護工作，其主要功能是系統(tǒng)管理員針對各單位進行企業(yè)信息管理、崗位信息管理、人員信息管理。賬戶管理功能包括企業(yè)信息管理、崗位信息管理、人員信息管理三部分。

企業(yè)類型包括規(guī)劃單位、設(shè)計單位、建筑施工單位、監(jiān)理單位、科研院校等。崗位類型包括相關(guān)企業(yè)各部門組織架構(gòu)、院校研究人員相關(guān)職能、系統(tǒng)建設(shè)維護相關(guān)崗位等。人員類型包括政府人員、企業(yè)人員、院校人員、運維人員等。建立個人信息、崗位信息和公司、單位基本信息檔案，將“企業(yè)-崗位-人員”三者相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫進行存儲，形成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全管理模式，提高信息數(shù)據(jù)查詢準(zhǔn)確度和歸類效率。

②角色管理及權(quán)限管理功能

為方便系統(tǒng)的安全管理和保證系統(tǒng)的安全運營，不同類型的用戶和不同層級的建設(shè)人員的職能各不相同，各類人員只能具備相應(yīng)權(quán)限范圍內(nèi)的信息處理職能，因此“角色-權(quán)限”關(guān)聯(lián)多對多關(guān)系的數(shù)據(jù)庫，具體表現(xiàn)形式如圖3所示。

圖3 角色管理及權(quán)限管理流程圖

建立安全培訓(xùn)系統(tǒng)各參與人員和建設(shè)人員的用戶權(quán)限功能是保障系統(tǒng)合理化運行的基礎(chǔ)條件和重要舉措。由賬戶管理功能可知本系統(tǒng)參與人員數(shù)量和類型較多，權(quán)限分配要在滿足用戶需求的同時便于操作和管理。因此采用分級管理的方式劃分用戶，并開放對應(yīng)的權(quán)限接口，有助于保障系統(tǒng)運行安全性、合理性和可擴展性。

權(quán)限管理功能屬于角色管理設(shè)定中的子功能模塊，安全培訓(xùn)系統(tǒng)的建設(shè)需要賦予不同參與人員相應(yīng)功能模塊使用接口，每個角色可對應(yīng)一個或多個權(quán)限。根據(jù)以上內(nèi)容，將本系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)功能模塊概括為五部分：系統(tǒng)基礎(chǔ)信息、培訓(xùn)資料信息、考核資料信息、統(tǒng)計分析信息、論壇社區(qū)信息。以培訓(xùn)資料信息為例，參與系統(tǒng)平臺培訓(xùn)的企業(yè)建設(shè)單位用戶應(yīng)具備查詢觀看事故致因理論，事故原因分析報告以及對應(yīng)崗位所設(shè)置課程的學(xué)習(xí)功能，而系統(tǒng)建設(shè)單位的管理用戶應(yīng)具備以上權(quán)限的同時，可針對以上數(shù)據(jù)進行增加、刪除、修改功能，便于系統(tǒng)邊建設(shè)、邊應(yīng)用、邊完善。

4 建筑施工事故預(yù)防學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

上文中通過PDCA 循環(huán)，確定了系統(tǒng)的需求分析。建筑安全教育培訓(xùn)信息化的研究目標(biāo)是使建筑施工過程中形成包含崗前教育、三級教育、日常教育、年度教育等全覆蓋的培訓(xùn)體系。基于行為安全建筑施工事故預(yù)防學(xué)習(xí)系統(tǒng)的總體架構(gòu)和基本框架，如圖4 所示，其中業(yè)務(wù)應(yīng)用層是本系統(tǒng)的核心功能，其余的功能都是為了實現(xiàn)此功能所需的技術(shù)實現(xiàn)功能。本系統(tǒng)開發(fā)采用Java 語言進行軟件開發(fā)，操作系統(tǒng)為Windows Server 2008 32 位或以上，數(shù)據(jù)庫采用SQL Server2008 32位或以上。

圖4 基于行為安全建筑施工事故預(yù)防學(xué)習(xí)系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

建筑施工事故預(yù)防學(xué)習(xí)系統(tǒng)涵蓋了建筑業(yè)安全教育培訓(xùn)的信息化業(yè)務(wù)，模塊需求和人員類型的多樣化導(dǎo)致系統(tǒng)建設(shè)和業(yè)務(wù)的工作量較大。本系統(tǒng)的業(yè)務(wù)范圍是針對建筑業(yè)的安全培訓(xùn)，因此在系統(tǒng)功能建設(shè)方面保持線性規(guī)則，主要包括“培訓(xùn)資料數(shù)據(jù)管理”“信息論壇交流”“安全知識學(xué)習(xí)培訓(xùn)”“安全教育培訓(xùn)考核”和“決策支持”五大功能板塊。通過以上五項功能之間的相互聯(lián)系，構(gòu)建建筑施工事故預(yù)防學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能設(shè)計圖，如圖5所示。

圖5 建筑施工事故預(yù)防學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能設(shè)計圖

“培訓(xùn)資料數(shù)據(jù)管理”功能主要實現(xiàn)對涉及建筑施工安全培訓(xùn)相關(guān)的教育數(shù)據(jù)資源、人員信息數(shù)據(jù)資源的輸入、存儲、更新、刪除、下載輸出等功能的操作管理。本系統(tǒng)大量的培訓(xùn)數(shù)據(jù)資源，如法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等數(shù)據(jù)、事故案例材料、培訓(xùn)教程等資料，將分層存儲到各類數(shù)據(jù)庫中。通過數(shù)據(jù)資源管理，實現(xiàn)培訓(xùn)材料的實時在線上傳、實時更新、自動刪除廢除信息、資料統(tǒng)計與匯總歸類，實現(xiàn)培訓(xùn)資料的遠程云端化實時共享與訪問，確保培訓(xùn)資料的完整性和實時性。

“信息瀏覽和交流論壇”功能分為四大板塊：通知公告、新聞?wù)踩鐓^(qū)和郵件系統(tǒng)。通知公告子模塊主要用于發(fā)布培訓(xùn)學(xué)習(xí)和考核的信息通知，做到重要信息及時共享。新聞?wù)桶踩鐓^(qū)子模塊主要是讓用戶登錄系統(tǒng)后，能快速瀏覽當(dāng)前最新的涉及建筑安全方面的新聞?wù)⒁?guī)章標(biāo)準(zhǔn)、安全知識等信息，了解近期建筑安全方面的重大活動、會議、統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及重大安全事故案例。對相關(guān)安全培訓(xùn)知識有疑問或者遇到具體問題需要咨詢的用戶，可通過交流論壇發(fā)布詢問信息，論壇管理員及相關(guān)專家、其他用戶可對這些疑問提供解答、解釋或者給予建議，幫助培訓(xùn)人員快速理解政策、掌握知識、指導(dǎo)實踐，提高培訓(xùn)效率和質(zhì)量，此功能的設(shè)計旨在通過安全文化的建設(shè)進而創(chuàng)造良好的安全氛圍。郵件系統(tǒng)子模塊主要作用于本系統(tǒng)內(nèi)的問題反饋，用戶可通過此功能及時向管理人員反饋平臺的功能化問題、內(nèi)容問題等，同時可以提出合理化改進建議，便于系統(tǒng)的優(yōu)化建設(shè)。用戶之間也可以通過本功能進行通信交流，有助于信息共商共享。

“安全知識學(xué)習(xí)培訓(xùn)”功能可根據(jù)注冊用戶的崗位職能特點，在培訓(xùn)資料庫中自動搜索、匯總該類用戶所需要培訓(xùn)的資料（可在線瀏覽及下載的word 文件、在線視頻等），自動生成用戶培訓(xùn)計劃，讓培訓(xùn)人員有目標(biāo)、有方向地進行相關(guān)知識的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)。在培訓(xùn)過程中，系統(tǒng)自動跟蹤、記錄該用戶對每項培訓(xùn)項目和內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況，掌握其學(xué)習(xí)進度、學(xué)習(xí)時長。管理人員可通過檢索對用戶的情況，進行信息抽取檢驗（可生成word、excel 文件），對完成全部培訓(xùn)內(nèi)容學(xué)習(xí)的用戶自動提醒，可進行培訓(xùn)考核并開放安全教育培訓(xùn)考核功能權(quán)限。

“安全教育培訓(xùn)考核”功能對完成培訓(xùn)指標(biāo)的用戶進行考核檢驗，系統(tǒng)根據(jù)用戶類型自動從題庫（管理人員事先錄入數(shù)據(jù)庫）中隨機選擇考題并生成考卷，給出考試要求及注意事項。考試采用線上答題和閱卷的模式，用戶在系統(tǒng)設(shè)定時間內(nèi)完成任務(wù)，并提交由系統(tǒng)審核評分，最后將試卷信息存儲在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。本功能作為無紙化考核模式，一方面減少了人員場地的費用成本，提高了考核便捷性；另一方面節(jié)約了多方參與人員的時間成本，便于企業(yè)和系統(tǒng)相關(guān)人員的管理工作。

“決策支持”功能是本系統(tǒng)給政府主管部門、科研院校研究人員和系統(tǒng)開發(fā)人員提供的高級工具。通過對注冊單位、注冊用戶的信息跟蹤、統(tǒng)計，對用戶培訓(xùn)時間長度、頻繁度、考試成績、答題錯誤環(huán)節(jié)以及系統(tǒng)現(xiàn)有培訓(xùn)資源等數(shù)據(jù)的分類分析，研究并采用建立數(shù)學(xué)模型進行數(shù)理統(tǒng)計，尋找更加科學(xué)、可行、針對性強的培訓(xùn)內(nèi)容、方法和形式。通過數(shù)據(jù)的預(yù)測和預(yù)警，補充、優(yōu)化、完善系統(tǒng)軟件的功能及相關(guān)數(shù)據(jù)資料，制定更具針對性的培訓(xùn)措施，為培訓(xùn)模式和內(nèi)容的升級提供可靠依據(jù)，進一步提高安全培訓(xùn)的質(zhì)量和效率，最后實現(xiàn)系統(tǒng)的最初界面，如圖6所示。

圖6 系統(tǒng)界面示意圖

5 結(jié)論

本文基于PDCA 循環(huán)對學(xué)習(xí)培訓(xùn)系統(tǒng)進行循環(huán)更新改進，即“規(guī)劃階段”“數(shù)據(jù)采集階段”“審查階段”“實施階段”四個階段的循環(huán)工作。循環(huán)中每個環(huán)節(jié)都能對系統(tǒng)進行不斷的自我更新和優(yōu)化，有利于規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化的系統(tǒng)建立。軟件系統(tǒng)的建設(shè)遵循生命周期法的工作流程，此方法對信息項目的建設(shè)包括四個階段：規(guī)劃分析、開發(fā)實現(xiàn)、運行維護、消亡四個階段。軟件系統(tǒng)的建設(shè)與PDCA 循環(huán)各階段相互聯(lián)系結(jié)合，明確各階段的工作內(nèi)容，實現(xiàn)了本系統(tǒng)的周期建設(shè)。通過對本系統(tǒng)建設(shè)開發(fā)目的分析，用戶類型分析和系統(tǒng)建設(shè)的環(huán)境分析以及軟件業(yè)務(wù)功能和管理功能需求分析，構(gòu)建了系統(tǒng)的主要功能管理模塊、系統(tǒng)的主要權(quán)限管理模塊，為建筑施工安全培訓(xùn)信息化管理的實現(xiàn)提供了基礎(chǔ)條件，提高建筑安全管理水平和企業(yè)安全文化，減少建筑施工事故的發(fā)生。