糧油倉儲安全生產課程虛擬仿真教學建設探索

盧少華　白春啟　陳鵬梟

摘 要：在《教育部關于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知》指導下，各級虛擬仿真實驗教學中心紛紛建立，促進了實踐教學的發展。然而，經調查研究發現，糧油倉儲安全生產課程尚未應用虛擬仿真技術。基于此，特以河南工業大學糧油倉儲安全生產課程為例，探索糧油倉儲安全生產課程應用虛擬仿真建設的必要性、實用性和合理性，以期填補相關虛擬仿真實驗建設研究的空白。

關鍵詞：虛擬仿真；糧油倉儲安全生產；教學探討；課程建設

糧食是安天下之本，糧食行業和企業的安全生產是國家糧食安全的重要保障。國家糧食儲備是保證國家糧食安全的重要戰略舉措。糧油倉儲行業擔負著維護國家儲備糧安全的神圣職責，但同時也存在著作業流程復雜、設施設備及糧食種類較多、安全生產事故多發等嚴峻問題。河南工業大學作為糧油行業人才培養的“黃埔軍校”，在糧油倉儲安全生產實踐教學中對應用虛擬仿真技術進行了探索，以期彌補糧油倉儲安全生產在實踐教學方面的不足。

一、開展糧油倉儲安全生產虛擬仿真教學的必要性

（一）滿足專業人才培養的迫切需求

2021年新的安全生產法規定，要進一步提升安全可持續發展理念和系統安全思維，從根本上消除事故隱患，完善安全管理體系。習近平總書記也強調，“安全生產需警鐘長鳴，重錘響敲，安全生產這根弦要始終繃得很緊，任何時候都不能放松”。當前，糧油倉儲安全生產面臨著“事故起數、死亡人數仍較高”“事故類型較為集中”“較大事故未能有效遏制”等問題，其中糧堆埋人、倉房倒塌等安全生產事故較為頻繁，安全生產形勢十分嚴峻。糧油倉儲安全生產作為糧油儲藏方向本科生的必修課，是糧食儲藏安全生產應用技術的基礎知識主干課程，把糧油倉儲安全生產建設成內容質量高、知識體系科學完整、共享范圍廣泛的一流實驗課程，能夠對國家糧食和物資儲備安全倉儲專業人才培養起到有力支撐。

（二）破解傳統實驗教學瓶頸的有效途徑

糧油倉儲企業安全生產事故具有危害人民生命安全、劇毒、高危險、不可逆、毀滅性等特點，一旦出現安全生產事故，就可能造成不可估量的人員傷亡和財產損失。在實踐教學中，多采用事故可能發生地現場觀摩、視頻或教師講授的形式，學生只能進行事故隱患排查、簡單的應急救援等“走過場式”實驗，不能深入接觸到安全生產實驗的核心步驟、開展深度實驗，實驗教學仍然停留在基礎知識和理論認知上，很難有效提升學生的安全生產實踐能力。基于這一教學難題，現以糧油倉儲安全生產多發事故類型為核心，將現代信息技術融入實驗教學項目建設過程中，研發具有自主知識產權的虛擬仿真實驗教學平臺，提升信息化應用對課程實驗教學的支撐能力。

（三）教育信息化的新時代要求

按照教育部《教育信息化2.0行動計劃》要求，結合河南工業大學教育信息化規劃，課程教研團隊積極響應新時代教育信息化發展要求，制定了糧油倉儲安全生產課程教學信息化規劃，提出了圍繞實驗室網絡環境基礎、多媒體可視交流系統、虛擬仿真實驗教學項目和糧油倉儲模擬倉等建設內容，逐步實現資源平臺、管理平臺的互通、銜接與開放，致力于服務國家數字教育資源公共服務體系。

二、開展糧油倉儲安全生產虛擬仿真教學的實用性

（一）破解了實驗教學開展困難的僵局

糧油倉儲企業安全生產課內實驗項目的特殊性，決定實驗教學只能采取觀摩現場或影像資料等方式進行。針對安全生產實驗影響因素、事故發生的過程以及應急處理等實驗條件不具備和不可控等問題，按照“能實不虛”的原則，聚焦糧油倉儲安全生產實際運行難題，探索建設糧油倉儲安全生產虛擬仿真項目，借助虛擬仿真技術破解實驗教學開展困難的僵局，提升實驗教學質量。

（二）發揮了專業特色實驗教學資源優勢

依托河南工業大學的國家級食品科學實驗教學示范中心，借助糧食和物資儲備學院的仿真模擬高大平房糧倉和糧油倉儲實訓中心，圍繞糧油倉儲安全生產實驗特色優勢資源，結合網絡信息技術構建虛擬仿真實驗教學平臺。通過真實體驗和互動性操作讓學生沉浸其中，提高學生的自主學習能力和操作能力，有效推動和促進了學校糧油倉儲安全生產實踐優質資源在更大范圍內的應用與共享。

（三）深度融合“兩性一度”和“課程思政”

教學團隊構建了適用于糧油倉儲安全生產實踐課程中涉及安全生產事故的類型、防范措施、危險源識別、救援措施等基礎性實踐教學體系和糧油倉儲安全生產管理員職責認定的高階實驗教學體系。通過“課前了解”的自我認知、“實踐訓練”的自主學習、“實踐考核”的知識點檢驗、“實踐報告”的全面總結等環節，設置了“由基礎知識到專項訓練再到綜合性考核”的遞進式、高階性學習。教師通過“融合與拓展”模塊設置由“自我提升”到“高級突破”+“課程思政”的漸進式提高，借助虛擬場景數字集庫，設置了隨機挑戰環節，讓學生在游戲闖關過程中進行具有創新性、挑戰度的實驗學習。同時，在“學習資料”中構建了涉及家國情懷、文化素養、法治意識、道德修養等元素知識庫，學生可參照自我需求進行文獻檢索，在“實驗報告”“融合與拓展”模塊進行自我檢驗，實現潤物無聲的課程思政育人效果。

三、糧油倉儲安全生產虛擬仿真教學設計的合理性

（一）依照OBE理念進行教學設計

遵循OBE理念，嚴格依照專業培養目標進行反向課程設計、開展教學活動，實現本課程對專業“畢業要求”指標的有效支撐。教師通過建設虛擬仿真實驗平臺，轉變自身角色，將學生從儲糧安全事故的“旁觀者”變成“參與者”，實現沉浸式教學，在交互實驗中了解和熟悉糧食倉儲企業生產實踐中的危險環節，以及一些特定作業方式的危險性，從而認識生產實踐中存在的安全隱患以及可能會對人類和環境造成的危害，能夠客觀評價其對環境、社會經濟可持續發展的影響，使學生具備糧食倉儲企業生產中安全生產職業道德和遵守相關規范等能力。

（二）緊扣“兩性一度”和“課程思政”目標

在滿足糧油倉儲安全生產課程基礎要求的前提下，凸顯“兩性一度”，即高階性、創新性與挑戰度和“課程思政”，激發學生的學習興趣。在基礎部分，完成糧油倉儲企業安全生產相關術語定義、事故分類、法律責任和安全事故報送機制的學習；在“融合與拓展”模塊通過設置多類型和多場景的安全事故，隨機組合，以游戲闖關的形式引導學生沉浸式學習，設置初級、中級和高級安全員三種角色等級認證，根據學生完成情況進行學習能力與效果等級評定。總之，從最基礎的知識掌握到實際動手操作再到事故應急處理，逐漸使學生掌握糧堆埋人等倉儲安全事故的發生特點、事故多發場景以及相應的防范與救援措施，掌握事故應急方案的制定，樹牢安全發展理念，養成良好的安全生產習慣。

（三）采用虛實結合、線上線下等多樣化教學方法和手段

采用自主式與討論式協同法、練習與拓展融合法開展教學，圍繞糧油倉儲生產相關基礎知識的學習，學生可到學校仿真模擬倉、實訓中心和專業實踐基地了解倉房類型、事故發生場景，針對糧油倉儲企業安全生產過程及生產安全事故的發生預處理，在糧油倉儲安全生產虛擬仿真系統中，學生可參與事故易發環節、發生場景，學習糧油倉儲安全事故發生的過程與特點、掌握倉儲安全事故的防范與救援措施。通過采用虛實結合、線上線下等多樣化的教學方法和手段，培養學生自主學習、合作探究的實驗能力。

（四）采用過程性監督、多渠道考核的多元化評價機制

依據“虛實”教學的特點，開展分類考核。進行虛擬場景教學，全過程監督、評價，課后可復盤課前了解、安全生產訓練、實驗報告、融合與拓展、學習資料等學習評價情況；對于線下教學，評價課前預習、課中小組協作和課后報告。各個過程節點和不同渠道的考核信息，均可在“學情分析”模塊進行查看，為后續的課程改進提供有效的支撐。

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責編：勉 耘

基金項目：河南工業大學糧油倉儲安全生產虛擬仿真項目（編號：29200008）

作者簡介：盧少華（1988— ），男，河南工業大學糧油儲藏系副主任，講師，研究方向為儲藏物害蟲防治；白春啟（1978— ），男，河南工業大學副教授，研究方向為儲藏物害蟲防治；陳鵬梟（1992— ），男，河南工業大學講師，研究方向為儲藏物干燥學。