油气安全科学与工程学科《风险的世界》新生研讨课探索与实践
2017-04-22胡瑾秋马庆春李振林
胡瑾秋 马庆春 李振林
摘要:石油天然气的勘探开发、储运及其炼制加工生产过程涉及高温高压工况和易燃、易爆、有毒介质,是国际上公认的高风险生产领域,迫切需要解决大规模复杂人—机—环境—社会系统安全基础科学与工程问题。新生研讨课作为大学的教学和科研之间的桥梁和纽带,是师生进行学术交流、学术创新、发展真理的一种教学与科研兼容并蓄的活动形式。本文围绕油气安全科学与工程学科首次开设的《风险的世界》新生研讨课,对其开设情况以及教学模式进行介绍和探讨,力争通过这种教学模式的改革,培养学生对安全学科专业的认知能力,进一步提升学生学术精神和学术能力。
关键词:油气安全科学与工程;风险;新生研讨课;创新能力;自主学习
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)17-0134-04
一、引言
研讨课作为大学的教学和科研之间的桥梁和纽带,具有传统教学模式无可比拟的优点[1]。自清华大学2003年将新生研讨课的教学模式引入本科生教育[2,3],作为改善大学一年级新生教育的重要途径,既是培养学生学术精神和学术能力的一种教学形式,也成为师生进行学术交流、学术创新、发展真理的一种科研活动,受到众多学生的欢迎。如今我国新生研讨课制度正处于起步阶段,已有不少研究型大学将新生研讨课作为推动高等教育质量提升和培养创新型人才的教学改革主要路径,正在陆续试点[4,5]。作为一种国内全新的教育尝试,面临着许多挑战,例如在工科领域,由于学科与专业的不同、培养要求和目的的不同,新生研讨课的课程定位、课程主题、考核方式等环节也将因学科而异,在借鉴国外成功经验的同时,也要针对自身学科的特色、定位以及研究方向等,不断地探索与实践。
石油天然气与石油化工生产过程是国际上公认的涉及高温、高压及易燃、易爆和有毒物质的高风险生产领域,面临的技术风险显著提高,迫切需要解决大规模复杂人—机—环境—社会系统安全基础科学与工程问题,满足实际生产领域和社会公众的期望[6]。中国石油大学(北京)于2015年以安全科学与工程一级学科为依托,首次开展《风险的世界》新生研讨课,力争通过这种教学模式的改革,培养学生对安全学科专业的认知能力,进一步提升学生学术精神和学术能力。
二、《风险的世界》新生研讨主题模块设计
《风险的世界》新生研讨课采用学术性转换模式,即研讨课内容是围绕探究型思维为核心进行研讨和实践,以日常生活以及石油天然气工业中的安全事故为主线,将学科问题和工程实际问题作为思考与探究题目,让学生通过小组讨论和动手实践的方式来解决某个实际问题,并从该过程中学习如何科学思维、如何提出研究方案和如何进行有效的团队合作。《风险的世界》新生研讨主题模块设计为4个方面(见图1所示):
模块(1):“风险社会的社会风险”——引领学生进入多元论阶段;
模块(2):“从一个事故案例引发的思考”——培养学生自主学习能力;
模块(3):“从安全防护谈一个问题可以有多种解决办法”——引领学生进入“批判性思维”阶段;
模块(4):“成才与成长”——激发学生的专业兴趣和研究动力,培养创新精神。
新生入学时多处于“二元论阶段”,认为事物都可以截然分为好与坏、正确与错误两类,因此正确地解决问题的办法是唯一的、清楚的。通过各个研讨模块的训练,学生能够认识到事物并不可以简单地分为好与坏、正确与错误两类,对于一个问题可以找到多种解决的办法。同时,每个模块都有一个与安全工程实际相结合的主题,如模块(2)中围绕案例2014年昆山特别重大铝粉尘爆炸事故研讨“粉尘爆炸为何伤亡惨重?”。在结合实际油气安全学科背景下的主题研讨过程中,学生将对学科的专业和研究方向的设置、国内外研究热点、本校著名教授或青年学者正在从事的研究课题,有一个直观的认识,对激发学生的专业兴趣和研究动力起到良好的推动作用。以下将对其中3个核心模块的设计与教学实践进行介绍,希望能给我国安全科学与工程学科尚处于起步阶段的新生研讨课课程建设提供一些启示。
三、模块1“风险社会的社会风险”——引领学生进入多元论阶段
模块1在教学实施中分为4个阶段:(1)研讨课题背景、目的的引出;(2)教师引导阶段,研讨课题该从哪些角度思考与分析;(3)布置学生分组开展研究任务,教师加以提示;(4)开展主题辩论赛,引领学生进入多元论阶段。具体教学环节设计见表1所示。
四、模块2“从一个事故案例引发的思考”——培养学生自主学习能力
模块2重点在培养学生自主学习能力。从一个案例“2014年昆山特别重大铝粉尘爆炸事故”引发学生思考“粉尘爆炸为何伤亡惨重?”。模块2在教学实施中分为8个阶段:(1)事故案例讲解;(2)引导学生迈出自主学习第一步——学会提问(表象性问题);(3)普及燃烧与爆炸基本知识,并引导学生深入思考(科学性问题);(4)引导学生自己总结规律;(5)结合安全生产实际,引导学生进一步思考(工程性问题);(6)结合安全管理实际,引导学生进一步思考(管理性问题);
(7)课堂内研讨活动——学生总结上述环节从案例、调研直至各方面思考的结果,提出自己的见解;(8)布置课外研讨与汇报任务。具体教学环节设计见表2所示。
五、模块3“从安全防护谈一个问题可以有多种解决办法”——引领学生进入“批判性思维”阶段
模块3重点在培养学生理解一个问题可以有多种解决办法,并通过自己设计方案、实施方案、检测效果来深入体验和形成“批判性思维”的习惯。模块3在教学实施中分为5个阶段:(1)建立课题:噪声风险与防护——讲解基本知识;(2)思考与讨论:噪声的危害表现在哪些方面;(3)讨论与设计(I):如何控制噪声?(从传播途径角度进行防护设计并动手实践);(4)讨论与设计(II):如何控制噪声?(从声源机理角度进行防护设计并动手实践);(5)综合设计与实践。具体教学环节设计见表3所示。
六、总结与展望
本文围绕中国石油大学(北京)油气安全科学与工程学科首次开设的《风险的世界》新生研讨课,对其开设情况以及教学模式进行介绍和探讨,力争通过这种教学模式的改革,培养学生对安全学科专业的认知能力,进一步提升学生学术精神和学术能力。这种以师生共同围绕一系列问题进行调研、分析、总结、辩论等研讨活动的开展,不但培养了学生善于思考问题的意识、提高了积极查阅材料分析总结的能力,更重要的是随着一个个科学问题攻克,激发了学生对研究活动的兴趣,也打破了在学生心中原本认为科学研究高深莫测的畏惧。为其日后主动学习、积极参与教师的研究工作打下了良好的基础。
在未来对新生研讨课持续改进的过程中,将进一步引入学生对英文资料的分析、总结和撰写能力的培养模块。同时,如何建立有效、合理的评估机制,也是在未来课程改革中需要继续思考的问题。
参考文献:
[1]刘国福,杨俊,熊艳.本科生专题研讨课教学的认识与实践[J].高等教育研究学报,2012,(03):63-64.
[2]范绪锋.帮大一学生打开研究的大门[N].中国教育报,2004-05-01.
[3]顾淑霞,丰捷.推进研究型教学的重要举措——关于清华大学新生研讨课的报道[N].光明日报,2004-06-02.
[4]王冰,费德君,郎淑霞,等.高校新生研讨课开设现状分析及思考——基于四川大学化学工程学院新生研讨课课程探索[J].科教文汇:下旬刊,2016,339(01):29-32.
[5]李莉娟,翟启杰.新生研讨课的实践与体会[J].教育教学论坛,2016,(16):13-14.
[6]胡瑾秋,帅健.油气安全行业特色学科創新型研究生课程体系建设[J].安全,2015,(04):73-75.