實踐教學改革：新工科化工安全專業學生實踐能力培養的關鍵路徑

＊王峰 單心如 殷紅 孟雪 張少鋒

（1.北京化工大學 國家危險化學品生產系統故障預防與監控基礎研究實驗室 北京 100029 2.中海油天津化工研究設計院有限公司 天津市能源化工防爆安全重點實驗室和天津市能源化工防爆安全院士專家協同創新中心 天津 300000）

工科學生實踐能力培養是指通過實踐性學習和項目，培養學生在工程實踐中所需的素養、知識和能力，使學生應用所學理論知識解決實際工程問題[1]。強調學生在真實或仿真的工程環境中進行實驗設計、實踐操作和工程項目開發等活動，注重學生實踐經驗和應用能力的培養，使學生能夠更好地適應工作環境，增強團隊協作和創新能力。其中存在的問題主要集中在以下方面：（1）無法提供充足的實踐資源。（2）理論知識更新和調整速率落后于科技領域技術發展速度[2]。（3）實踐項目過于專業化忽視了學生的綜合能力培養。（4）評估方式過于簡單化和表面化，無法全面評價學生的實踐能力。學者們對不同實踐教學模式進行了探索，提出了多種評估學生綜合能力的方法[3]。提供教學資源和指導，以提升教師在實踐教學中的能力和保障實踐教學的質量穩定。建立產學研人才培養實踐基地，促進學校與企業在人才培養和科技創新領域的緊密合作[4]。制定實踐能力評估標準，強調跨學科合作和綜合能力培養，克服學科壁壘和溝通障礙等。

當前需要推動教育理念的轉變，將實踐教學納入教育目標和價值觀的體系中，將其視為培養學生綜合能力的重要途徑。對教育理念和制度進行創新和調整，鼓勵創新的教育制度和政策支持實踐教學的發展，促進知識的交叉融合和綜合能力的培養。

1.實踐教學改革關鍵路徑

（1）實踐教學課程設置優化：增加實踐實訓，將理論知識與實際操作相結合。如在化工安全課程中，設置基于安全案例的機器學習分析實踐課程，讓學生親自編寫python代碼解決實際問題。此外，還應注重交叉學習和創新培養[5]。

（2）實踐導向的教學方法：傳統教學方法學生被動接受知識[6]。然而，實踐教學中學生主動參與、分析、探索和解決問題。問題導向學習方法激發學生創新思維和實踐能力[7]，設計具有挑戰性的實踐任務，有助于學生積累經驗和提高能力。

（3）產學協同創新項目的實施：推動理論和技術創新，技術轉移，通過與企業的密切合作，搭建產學實踐創新平臺，有助于讓學生參與真實的工程項目，了解行業需求和標準[8]。

（4）實踐實習機會的提供：學校應積極與企業合作，建立實習基地和合作關系，以提供多樣化的實習機會。建立完善的實習管理制度以確保實習質量和效果。專業教師和實習導師給予學生指導和評價，幫助學生發現問題、總結經驗，并不斷提升實踐能力，拓寬學生的視野，增強綜合素養。

（5）實踐能力評價體系的建立：建立完善的實踐能力評價體系[9]，評價體系應該多方面考慮，重點評估學生的實際操作、問題解決和創新等能力。評價結果可提供具體的反饋和指導，幫助學生了解自己在實踐中的優勢和不足，并制定個人發展計劃；為學校和教師提供參考，以不斷改進實踐教育的質量和效果。

（6）教師隊伍建設：學校應重視培養教師的實踐教學能力，提供相應的培訓和支持，更新和擴展教師的專業知識，分享教學方法和實踐案例，鼓勵教師積極參與實踐項目和產學合作[10]，并建立教師之間的交流與合作機制。

綜上所述，通過以上方法可以有效提升學生的實踐能力和綜合素養，引導學生進行實踐探索和創新，培養出具備實踐能力的工科人才，為社會發展和創新做出積極貢獻。

2.化工安全專業實踐教學改革方法

（1）課程設置的優化。化工安全專業的實踐教學改革探索主要包含：

①基礎理論課程：建立堅實的基礎理論知識是化工安全專業的關鍵[11]。確保學生掌握基礎科學知識，理解法律、規范和標準。②安全管理與規劃：包括風險評估與控制、安全法規與監督、安全系統工程等課程，學習如何進行安全管理、識別和評估危險，制定和實施安全規劃。③化工安全專業技術課程：包括化工安全專業領域技術，如火災安全、化學品安全等。學習技術原理、安全設計與評估方法，以及應對事故和災害的應急措施。④實踐性課程：學生將所學的理論知識應用于實際工程中，開設化工安全相關的虛擬仿真類課程、實驗課程、案例分析課程等。⑤信息技術與安全：考慮將信息技術與安全的課程納入化工安全專業中，涉及到生產數據采集、通訊和存儲的信息技術安全、工業互聯網防火墻設置等內容。⑥跨學科課程：化工安全專業是一個交叉學科，開設跨學科課程，促進學生學習不同學科知識并融會貫通。⑦實習與實踐機會：提供實習和實踐機會，讓學生在真實的工作環境中應用所學知識，并與專業人士互動和學習。⑧實踐類教材：推進實踐類教材開發和建設立項，優化和推廣實踐課程。

（2）實踐導向教學方法。旨在提高學生的實踐和問題解決能力。

①專業實驗和實踐課程：學生親身參與實踐活動，學習和應用化工安全專業知識與技能。②項目驅動學習：通過參與真實或模擬的化工安全專業項目，解決實際安全問題。③典型案例研究：通過分析真實的化工安全專業案例，學生可將所學知識應用于具體情境，分析安全問題、提出解決方案。④創新項目：從問題定義到解決方案的設計與實施，全面體驗工程實踐的各個環節。⑤參與行業和企業合作：與化工安全專業相關的企業合作，讓學生參與實際項目或解決實際安全問題。⑥交流與討論：通過交流討論，對化工安全專業實踐經驗進行總結和思考，回顧實踐過程、分析經驗教訓。⑦智能化輔助技術工具：結合現代智能化技術，如虛擬實驗室、模擬軟件、仿真工具等，模擬化工安全專業實踐場景。

（3）產學合作項目的實施。將學校和企業或行業緊密聯系起來，共同開展具有實際應用價值的項目。以下是一般步驟和注意事項：

①確定合作目標：根據企業的安全管理需求和學校的專業優勢，確定合作目標。②建立合作伙伴關系：學校和企業簽訂合作協議和框架協議，明確雙方的權責和合作方式[12]。明確學校提供的專業知識和教學資源，以及企業提供的實踐場地和行業指導。③項目規劃與設計：雙方共同制定項目計劃，明確項目的范圍、任務、時間安排和資源需求。④實施和管理：共同實施項目，確保項目按時、按質完成。建立項目管理機制，進行進度跟蹤，及時解決問題，保證項目開展順利。⑤雙向交流與反饋：定期交流和反饋，分享項目進展、經驗和教訓。通過會議、報告、討論等形式，優化項目實施進程。學校可借此了解企業實際需求，企業可向學校反饋學生的實踐表現和專業技能。⑥成果評估與應用：對項目成果進行評估和總結，學校可將項目成果應用于教學改革和課程更新，企業可將成果應用于實際化工安全專業管理中。

（4）實踐實習機會的提供。提供實踐實習機會給化工安全專業的學生或求職者來說，可以通過以下途徑實現。

①校企合作：學校與化工安全專業相關的企業、機構或組織建立合作關系，開展實踐實習項目提供學生實踐機會。②職業發展中心和就業指導：提供與化工安全專業實踐相關的實習機會信息和資源，幫助學生尋找合適的實習機會，并提供相關的培訓和指導。③參加專業相關的招聘會和展覽：招聘會和展覽是學生接觸企業和機構的重要途徑。學生可以與企業代表進行交流，了解實習機會。④利用網絡平臺和社交媒體：學生可以利用互聯網平臺和社交媒體尋找化工安全專業實習機會，瀏覽專業招聘網站、學校就業平臺，或加入化工安全專業交流群組，與企業建立聯系。⑤社會實踐和自我推薦：學生可以通過社會實踐活動，向化工安全專業領域的親友、老師、校友等尋求實踐實習機會的推薦和介紹。

（5）實踐能力評價體系的建立。建立實踐能力評價體系是為了客觀評估學生或員工在實踐活動中的能力和表現，有以下步驟：

①確定評價目標：明確實踐能力評價的目標和用途，可以指導后續的評價內容和方法。②制定評價標準：根據化工安全專業的特點和要求，制定相應的評價標準，涵蓋化工安全專業實踐所需的核心能力和技能。③選擇評價工具和方法：收集和評估化工安全專業實踐能力的表現，包括項目報告、安全風險分析案例、操作演示和現場觀察記錄等。④確定評價流程和時間安排：制定評價流程，明確評價步驟和時間安排等，考慮實地考察和案例分析等。⑤實施評價活動：按照評價流程和方法，根據評價標準和評價工具，對學生或員工在化工安全專業實踐中的表現進行評估，如對其應急響應、風險識別、安全控制等能力進行評價。⑥數據分析和反饋：對評價結果進行數據分析，得出評價結論和反饋意見。評價結果可以用于能力發展規劃和職業發展建議，提供評價結果和個人發展建議。⑦持續改進：評價體系需要不斷改進和優化，根據化工安全專業實踐的需求和反饋，進行適時的調整和改進。

（6）教師隊伍建設。針對與化工安全專業相關的教師實踐能力培養，以下是一些考慮因素：

①招聘具備實踐經驗的教師：優先考慮具備化工安全專業實踐經驗的候選人，通過實踐案例或教學實踐報告評估其實踐教學能力。②提供專業培訓和發展機會：培訓內容包括化工安全專業實踐方法、案例分析、化工安全專業項目管理等。③導師指導與支持：建立導師制度，為新任教師配備有化工安全專業實踐經驗的導師，提供指導和支持，幫助新教師適應實踐教學環境。④實踐教學團隊合作：建設實踐教學團隊，加強校企混編教學團隊建設，鼓勵教師互助合作，共同研究、討論和分享化工安全專業實踐教學經驗。⑤提供實踐資源和設施支持：確保教師有充足實踐資源和設施支持開展實踐教學活動。⑥建立教學評價與反饋機制：通過觀察、評估和反饋，幫助教師了解自身在實踐教學中的優勢和改進點。⑦激勵與獎勵措施：如榮譽稱號、獎金、晉升機會等，鼓勵實踐教學或競賽取得優異成績。

3.結論

本文探討了通過實踐教學改革來提升化工安全專業學生的實踐能力培養的方法。通過建立實踐基地，設計實踐項目，加強實踐教學評估和反饋機制，強調跨學科合作、創新思維和實踐導向的重要性，可以有效推動實踐教學改革，培養學生綜合素質和解決實際問題的能力。通過優化課程設置、實踐導向的教學方法、產學合作項目、實踐實習機會以及建立實踐能力評價體系和加強教師隊伍建設，可以有效提升學生的實踐能力，滿足社會對化工安全工程技術創新和應用的需求，推動社會持續發展。