安全工程專業工業通風與除塵課程教學探索與實踐

楊小妮　王丹　宋曉喬　杜海洋　聶扶林

［摘 要］工業通風與除塵課程是安全工程專業的重要課程，因其學習難度大，教學中面臨諸多挑戰。文章基于課程開設的必要性，結合學情分析，梳理了該課程在教學中存在的問題，進而從重構和豐富課程教學內容、優化教學模式、用好智慧教學平臺、多維度進行課程考核、加強課程思政教學等方面開展了教學改革及實踐，并取得了較好的教學改革效果。

［關鍵詞］安全工程專業；工業通風與除塵；教學改革；課程思政

［中圖分類號］G642.0［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2024）03-0050-03

截至2019年，我國開設安全工程專業的高校已有將近200所[1]。工業通風與除塵課程作為安全工程專業的基礎課，學生的學習目標是在掌握污染物、排風罩及除塵器等基本特性的基礎上，能夠通過既有知識，完成一般通風及除塵系統的設計計算、設備選型、調試和運行管理等，從而營造良好的作業環境，并保護大氣環境[2]。該課程一般設置40課時，專業教師要在有限的教學時間內，培養學生的設計能力和計算能力，引導學生處理既有通風除塵系統的運行問題，使學生具備運用基礎理論解決實際問題的能力。因而，在教學過程中進行不斷改革和實踐，現實意義突出。

一、課程開設的必要性突出

據統計，2021年全國共報告各類職業病新病例15407例，其中職業性塵肺病11809例，占比高達76.6%[3]。由此可見，工業生產中產生的粉塵對人體健康的危害不容忽視。近年來，學者對不同企業的勞動衛生進行調查研究，提出粉塵對設備可靠性的影響、對產品質量的影響，以及粉塵的爆炸性，塵肺病人對社會、家庭的影響等都是非常值得重視的問題[4-7]。

根據《教育部關于公布2018年度普通高等學校本科專業備案和審批結果的通知》顯示，中國勞動關系學院增設了職業衛生工程本科專業[8]。這意味著，國家更加重視職業安全與職業衛生工作。因此，學習工業通風與除塵課程能夠為本專業學生建立通風系統設計思路，使學生具備設計確保既有通風系統可靠性，又能滿足有關標準規范對生產單位作業現場職業衛生標準要求的基本能力。

二、學情分析

按照安全工程專業培養計劃，大部分專業課程開設于第五學期，例如安全原理課、安全系統工程課、安全人機工程課等，這些課程的內容相互交叉，相互支撐，又相互補充，關系密切。工業通風與除塵課程在第六學期開設，與上述課程相比，該課程涵蓋的知識點相對獨立，學生此前接觸較少，需要重新構建該門課程的知識框架，而不是在已學課程的基礎上繼續延伸，某種程度上打破了此前課程的學習慣性，部分學生需要時間適應。

在學習能力方面，以安全工程專業2020級學生為例，學生的課堂表現整體良好，參與度高，氣氛活躍。但學生之間的學習能力差異較大，有的學生已參與過與課程相關的大學生創新創業計劃訓練項目（S202213679014），具備了較好的學習動力；但也有部分學生對課程開設的目的不甚了解，導致學習動力不足；還有部分學生學習態度良好，但由于基礎薄弱，學習該課程存在一定難度。上述情況需要教師在教學中及時跟進，因材施教，比如在分組討論時，需要有意識地搭配不同學習能力的學生，使他們互相幫助，共同進步。

三、課程教學中存在的問題

（一）課程學習難度大

工業通風與除塵課程內容以流體力學、熱工學等多門先修課程為基礎理論，部分學生對先修課程掌握不足，理論基礎不夠扎實；課程內容涉及大量計算，學生在學習過程中容易產生畏難情緒；課程具有極強的實踐性，但充分開展工程實踐一直是工程類專業課程教學開展的弱項，正是由于缺乏親身體驗，學生對某些概念的理解只停留在表面，導致整體學習效果不佳[9]。

（二）教學內容及教學組織有待優化

課程教材對通風除塵技術知識做了全面梳理和講解，但少部分內容例如通風排氣中有害氣體凈化部分，與職業衛生課程中工業毒物控制措施等內容重復，因此需要教師對課程內容進行優化。另外，隨著對環境排放要求不斷提高，重力沉降室、慣性除塵器等除塵設備幾乎被淘汰，而布袋除塵器則得到了廣泛的應用[10]，在有限的課時內，如果不分層次、不分重點地進行教學，可能會偏離社會對安全工程專業人才應掌握知識的要求。

（三）課程思政教學不足

深入開展課程思政建設，能將價值觀引導貫穿于知識傳授和能力培養之中，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀，以適應新時代的要求。由于教師對課程思政教育目標理解不夠，導致課程思政目標覆蓋不全或追求面面俱到，不利于在課堂教學中引導學生形成正確的社會主義核心價值觀，無法從應對考試獲取學分這種低級需求轉化到解決問題的高級需求上。

（四）課程考核單一

如前所述，該門課程學習難度大，如果只按照平時考勤和期末考試作為考核指標，很難反映出學生對課程內容的掌握情況。再者，將考核重點集中在期末，學生同時面臨多門課程集中考核，復習時間難以保證，多存在機械記憶知識點的現象，無法做到充分掌握知識點。

四、課程教學的優化與實踐

近年來，筆者及其教學團隊圍繞上述教學問題，在工業通風與除塵課程教學中進行了教學內容梳理、教學模式優化等改革實踐。

（一）課程教學內容組織

在授課過程中，學生反映對各章節之間邏輯關系不甚明了。為此，在開課之初，有必要以圖示的形式向學生進行展示，并重點強調先修課程在本門課程學習中的重要性，強調要利用本門課程相關理論及技術解決今后可能遇到的實際問題。在對課程內容梳理時，可集中講授同類知識點（見圖1），例如將全面通風與自然通風的內容進行整合，使學生充分了解通風形式及特點。在授課內容與其他專業課程內容有交叉的情況下，適當減少同質化內容的教學時間。

（二）多角度豐富課程內容

教師要及時了解行業動態，例如目前對于局部通風而言，排風罩設計理念和設計精度的提升，已經成為研究和工程應用的焦點[10]，在課堂上適時引入密閉罩示范改造、渦旋通風技術等相關科研前沿、工程案例、既往實習所見所聞等，可以豐富教學內容，從而激發學生學習興趣。經統計，74%以上的學生認為能接受教學中擴展的深度和廣度。同時，結合本門課程內容，組織學生申報大學生創新創業訓練計劃項目等課外實踐活動，進一步強化學生對課堂知識的理解和應用，落實“三全育人”。

（三）優化教學模式

在課程教學中，基于知識點差異，采用不同教學模式進行授課。例如，針對全面通風微分方程和除塵器全效率等基礎理論，通過理論講授的方式，力求將各知識點精準解讀，確保學生打牢基礎；針對氣流組織模式等應用類知識，引導學生分組進行課外調研；通過參與項目等活動，由教師和學生針對固定情境組成“學習共同體”，鞏固現有知識，擴展知識外延；針對水力計算這類理論與應用并重的知識點，采用翻轉課堂的教學模式，提前將學生進行分組，明確任務，充分調動學生的主動性、課堂參與度。通過多種教學模式有機結合，克服了單一教學模式的短板，既提高了課堂教學效率，又強化了重點知識的講授，加強學生理解把握。

（四）用好智慧教學平臺

借助雨課堂等智慧教學平臺，教師可以快速判斷學生對知識點的掌握情況，以便及時調整教學進度和重難點時間分配；也可以推送課程相關資源，跟進學生學習及預習進度等。同時，對于擴展性知識點，也可適當通過智慧教學平臺進行推送，留作學生自學內容，從而節省課堂時間。這些不僅實現了課堂教學立體化、評價反饋及時化、資源推送智能化，還增添了課堂的趣味性，活躍課堂氛圍。

（五）多維度進行課程考核

以往課程考試主要由平時成績（占比30%）和期末考試成績（占比70%）組成。平時成績主要考包括學生課堂出勤和平時作業情況。但學生按時出勤并不能在嚴格意義上確保學習效果，而作業完成氛圍寬松也非常考驗學生的自律能力，平時學習效果難以保證。課程改革后，將平時成績調整為占比40%，并加入了章節測試，在每章節教學完成后，以雨課堂電子試卷隨堂測試的方式進行，學生交卷后立即公布成績，方便教師和學生及時發現學習的薄弱點。單元測試很好地調動了學生學習的主觀能動性，促進其更加注重平時積累。問卷調研結果顯示，89.5%學生認為單元測試比較能夠或非常能夠加強對所學知識的理解。

（六）加強課程思政教學

工業通風與除塵課程的學習難度容易讓學生產生畏難情緒，學生學習動力主要來源于獲得課程學分。因此，教學中應做好課程思政教學規劃及引入，將課程思政融入課堂教學，貫穿于課堂授課、課后作業、課件編寫等方面。例如討論通風技術在低碳時代發展綠色建筑中的重要性，激發學生對中國夢的憧憬；討論高效通風除塵技術在創造良好作業環境中的必要性，深化學生職業道德教育；引入創新創業訓練計劃項目，培養學生的創新精神；通過課程實驗實操教學，培養學生分析問題和解決問題的能力等。

五、結語

本文主要從工業通風與除塵課程教學中存在的問題出發，結合筆者及其教學團隊數年來的教學經驗實踐，通過學情分析，梳理了提升課堂教學效果的途徑，具體包括教學內容重構、教學模式優化、用好智慧教學平臺、豐富考核維度和加強課程思政教學。目前改革已經取得了一定成效。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 許素睿，梁梵潔，謝振華，等. 高校安全科學與工程類專業一體化建設模式研究[J].中國安全科學學報，2021，31（5） ：70-76.

[2］ 馬有營. 安全工程專業《工業通風》課程教學實踐與改革 [J].教育現代化，2019，6（28）：72-74.

[3］ 中華人民共和國國家衛生健康委員會. 2021年我國衛生健康事業發展統計公報[EB/OL]. （2022-07-12） [2023-06-30]. https：//www.gov.cn/xinwen/2022-07/12/content_5700670.htm.

[4］ 唐紅艷，朱建全，周瑜，等.某大型紡織企業棉塵職業暴露水平及控制效果[J].工業衛生與職業病，2014，40（5）：349-351.

[5］ 胡亞男，何九宏，李文，等.重慶市渝北區四家頁巖磚廠粉塵危害狀況調查[J].工業衛生與職業病，2023，49（1）：66-68.

[6］ 徐曉東，劉凱，俞兵，等.2019—2020年中國七省有色金屬礦山矽塵暴露致矽肺的職業健康風險評估[J].衛生研究，2022，51（6）：890-897.

[7］ 林超，沈登輝.某市汽車制造業粉塵職業接觸調查與健康風險評價[J].工業衛生與職業病，2022，48（3）：195-198.

[8］ 中華人民共和國教育部.教育部關于公布2018年度普通高等學校本科專業備案和審批結果的通知[EB/OL].（2019-03-25） [2023-06-30]. http：//

www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_1034/s4930/2019?

03/t20190329_376012.html.

[9］ 易燦南，皮子坤，張一夫，等.《工業通風》課程能力培養體系設計與實踐［J］.安全，2020，41（9）：66-70．

[10］ 王怡，楊洋，曹智翔.工業建筑通風技術綜述與展望[J].暖通空調，2022，52（5）：47-53.

［責任編輯：黃緊德］