安全工程专业“可靠性工程”课程教学方法研究*

王若菌 王 志 佀庆民

沈阳航空航天大学安全工程学院

产品的可靠性与人身安全，经济效益密切相关。可靠性工程理论作为保障产品可靠性和安全性的有效途径，广泛应用于安全、石油、化工、机械、信息等相关领域。我国可靠性工程发展很快，但目前与发达国家相比，仍有很多工作要做。沈阳航空航天大学安全工程专业开设可靠性工程、失效分析、系统安全等课程已十余年，该专业学生毕业后可从事产品安全设计、检测和安全管理等相关工作。可靠性工程课程的设置是实现培养目标的重要手段，能够使学生树立牢固的可靠性、安全性理念，掌握产品安全设计与分析的相关技术。《可靠性工程》是一门理论和实际结合非常紧密的基础课程，其学科内容丰富、学科交叉性、理论性和实践性都非常强，因此，对《可靠性工程》课程进行教学方法的研究与探讨具有重要意义，使其更好的服务于工程实践。就教学而言，目前存在实践教学缺乏，教学方法单一等诸多不足，本文对“可靠性工程”课程的教学内容、教学方法等问题进行深入研究，提出改进课程教学方法与内容体系的措施，以促进安全工程专业的学科建设，达到提高教学质量的目的。

1 教学现状分析

1.1 课程特点

自上世纪60年代以来，我国很多工科院校和科研院所陆续设立可靠性相关的研究方向，他们研究的重点各异，有的偏重于电子、元器件及软件、航空元器件、机械设备可靠性原理，有的则偏重于系统可靠性设计与分析。随着系统可靠性理论研究的飞速发展，形成了包括可靠性工程、可靠性数学和可靠性物理等涉及面非常广的交叉学科。可靠性研究已从狭义的概念扩展到包括性能、经济性、安全性、可靠性、维修性、保障性等在内的广义质量观念[2]。在沈阳航空航天大学安全工程专业开设《可靠性工程》这门专业基础课，学科内容丰富、交叉性强，理论和实际结合非常紧密，需要采用灵活多样的教学方法与手段，以达到最佳的授课效果。

1.2 存在不足

（1）可靠性和安全性概念混淆。

大量的研究资料将“可靠性”和“安全性”混淆，理解两个概念时也不严格界定，认为这二者的研究范畴和内容是相似或相同，误以为产品可靠性高，安全性必然高。可靠性和安全性作为产品质量特性的衡量指标，二者之间有着密切联系，由于可靠性学科的快速发展，显然，量化可靠性指标比安全性指标容易。从研究对象来说，可靠性工程主要研究与故障相关的事件及其组合，安全性研究与事故相关的事件及其组合。因此，只有当故障能够直接或者间接导致事故时，可靠性和安全性研究内容基本重合。

（2）多学科交叉问题。

可靠性工程交叉性强、涵盖学科广，应用广泛，它的适用性和它本身所需要的基础知识成正比。要想学好《可靠性工程》这门课程，必须修数理统计、电工电子、机械制造等相关学科领域的基础知识，广泛的知识面是学好这门课程的基础。《可靠性工程》这门课程是安全工程专业、安全防范方向学生的专业基础课。这种多学科交叉的课程在进行理论授课时，由于涉及很多其他相关课程的知识，不少学生掌握相关理论知识不扎实，在此基础上，理解新的工程知识更加困难，进行具体实例的学习时，存在相关专业知识储备不足的问题。编写专门适应安全工程专业学生学习可靠性这门课程需求的教材，难度和繁简适中，能够使学生学习本课程更加明晰，达到事半功倍的目的。

众所周知，可靠性的很多分方法来源于系统工程，本专业开设的安全系统工程课程中涉及了很多可靠性的技术和方法，如故障树、故障模式影响因素分析等，在教学大纲中避免重复，本专业可靠性工程课内不再赘述这部分内容，但这些方法在可靠性领域又是非常重要的，学生可能因为课内不讲，而在认识上产生误区，对相关内容重视和掌握不够。

（3）教学方法单一。

目前，采用的是多媒体与板书结合教学，教师为主导，课堂以教授为主，作业以纸质形式提交，需要教师花费大量的时间进行批改。尚未建立网络学习平台以实现课程教学软件、课件等资料的资源共享，远程练习及考核功能。学生没有建立网络答疑和讨论的习惯，学习效率有待提高。

（4）实践环节的缺乏。

可靠性工程作为一个专业方向，涉及工程内容非常丰富，与工程实际的结合非常紧密，当前课堂授课学时为32个学时，尚未开设试验课和课程设计，学生缺少锻炼实践能力的平台。

2 教学模式的改进

充分发挥实践教学和工程经验丰富的教师作为教学的主导，积极调动学生学习的主体作用，整合各类教学资源，将课程教学的具体目标与培养高素质人才的最终目标融为一体，创建更佳综合效果的教学模式和方法[3,6]。针对可靠性工程这一学科的实际特点以及该课程开设以来目前存在的一些实际问题，笔者针对课程教学模式提出如下改进措施。

2.1 采用研究型教学模式解决概念混淆问题

针对可靠性与安全性在概念上的分歧，采用研究型教学模式，将学生分组，查阅相关文献资料后，老师主持以辩论的形式进行研讨，这样能够调动学生的学习主动性和调研能力，充分发挥科研思维能力[4]。针对可靠性设计、分析部分知识点布置课外大作业，使学生通过实际调研，进行可靠性理论的应用，加深其对方法的理解，侧重学生实际分析能力的锻炼和培养。

2.2 编写适应本专业的教材

可靠性工程是建立在数理统计分析、失效物理与材料分析、系统建模与辨识等理论与工程技术的交叉学科，这些特点决定了它的授课难度，这对于学生和老师来说既是机遇又是挑战。授课教师应在授课过程中多采用温故知新的教学模式，使学生将新旧知识整合成新的知识体系，加深对某些概念的理解。笔者已经参与编写了一本适合于安全工程专业的专门教材，该书已由国防工业出版社出版，较好的解决了学科交叉以及授课难度的问题。安全工程专业开设这门基础课应充分融合相关学科的成果，汲取精华为专业建设服务，提高本专业学生的专业技能。

2.3 利用信息网络实现教学手段多样化

充分利用计算机网络搭建答疑、讨论和考核平台，突出对学生工程应用能力的培养，锻炼学生分析问题、解决问题的能力。建立课后练习，代替纸质课后作业。同时，实现计算机进行自助学习、练习和考核功能，节约资源的同时，能够激发学生学习的自觉性。将授课相关软件、课件及相关标准等资料上传至平台，方便随时更新和网上下载。进行资源共享，有助于学生思维方式的激发和学习效率的提高。

2.4 多渠道增加实践环节

开设一定学时的可靠性试验课和课程设计，提供实践平台，在现有的条件下，调动学生学习积极主动性。增加大学生创新活动项目数量和覆盖面，积极推广创新教育，调动学生学习的积极主动性，将实践与课堂有机结合[5]。充分利用学生在实习实训基地的经验，课堂上多引入学生在企业中接触过的实际研究对象，使理论更好的与实际结合。制作丰富多样的课件，通过视频播放实践教学对象，使学生进一步全方位熟悉相关研究对象，生动形象的将知识点展现在学生面前，将实践与课堂内容有机地进行结合，提高学生学习兴趣，及分析、解决问题的实际能力。

3 结束语

完成课程教学模式的改革与优化后，能够丰富和完善原有课堂授课教学内容和体系，使讲授内容更加贴合学生继续深造与就业，完成安全工程专业培养目标。改革可靠性工程课程教学模式，使教学手段实现多样化，将增强学生分析问题、解决问题等工程实际能力，对于提高教学质量具有重要意义。可靠性工程课程教学模式优化后，学生掌握知识的同时，能够使专业理论知识更好的转化成专业能力。本文通过解决授课过程发现的实际问题，探讨了如何使可靠性工程这门专业基础课在安全工程专业中发挥更大的作用，使学生的创造力、主动性和积极性得到更好的发挥。

[1]金伟娅.可靠性工程[M].北京:化学工业出版社,2005

[2]张建平,徐达成,王琛,等.机械可靠性工程课程教学模式的设计与创新[J].新课程研究,2014,（4）:42-44

[3]钱宏达.谈研究性学习教学模式的构建[J].教育发展研究,2001,（9）:48-49

[4]王平祥,陈晓琳.开展研究性教学的探索与实践[J].中国大学教学，2008,（4）:67-68

[5]魏小英.基于创新创业导向的专业教学模式改革[J].教育与职业,2015,（2）:115-116

[6]Sunil S B,Om P Y,Ajay R.Evolution of Reliability Engineering Discipline over the Last Six Decades:A Comprehensive Review[J].International Journal of Reliability and Safety,2006,1(4)