基于OBE的《化工安全与环保》课程教学探索

张 淼，徐 扬，李国辉，李天文，赵玉潮

(烟台大学 化学化工学院，山东 烟台 264005)

随着中国经济水平快速的发展与不断提高，石化产业也迅速发展，石化企业的数量不断增加，石化产业已成为国家经济实力快速提升与发展的支柱产业[1]。化工是我国国民经济的支柱产业，随着社会的进步和生活水平的提高，过去人们对化工行业的关注仅仅局限于如何的获取最大利润，而现在人们对化工行业的关注已经逐渐转变到安全、健康、环境保护等问题上[2]。化工产品具有易燃易爆的特点，因此决定了化工产品生产产业是一个较为危险的行业，并且化工产品生产过程还具有高温、高压、自动化、连续化、大型化等特点，一旦发生事故，不仅会危害人们的生命，还会直接或间接的地造成极大的经济损失[3]。为全面贯彻党的十九大精神，山东省实施新旧动能转化重大工程实施规划。同过去相比，化工行业在新政策的影响下也在发生一些列的变化，化工行业正在由外延增量的粗放型向内涵集约的精细化发展，由基础化工为主向精细化工并举进行，由资源、能源简单消耗向深度加工，延长产业链方向进行；由传统生产向智能制造进行；由局部渗透向各领域渗透，且范围更广、深度更大；由无序的“小、散、乱、污”模式向园区化规范化发展；由低端生产向高端制造发展；由单一产品供给向产品+服务整体解决方案进行；由单纯卖技术向卖有技术含量的产品发展；由片面的安全环保观念向全面的安全环保观念转变。

在《山东省新旧动能转换重大工程实施规划》中提出，烟台需重点发展高端石化。作为服务地方经济发展的烟台大学，应密切联系本地区的行业人才需求，做好服务地方产业，培养优秀人才的工作。为了适应新政策行业新发展人才新需求的目标，烟台大学化学化工学院在化学工程与工艺专业中开设了《化工安全与环保》专业课，旨在加强我校化工专业毕业生的化工事故处理能力、安全意识和环境保护意识，将片面的安全环保观念向全面的安全环保观念转变的思想传递给学生，适应新政策行业新发展人才新需求。化学工程与工艺专业毕业的高校大学生是未来化工企业管理、行业规划、产品生产、工艺设计的主力军，其中大部分毕业生将来会投身到化工企业的一线操作和生产过程中，因此培养化学工程与工艺专业学生的安全环保意识，使学生具备丰富的安全知识和处理突发状况的能力，不仅是为我国化工企业安全生产储备合格的从业人员，也是加强化学工程与工艺专业大学毕业生化工安全生产素质的有效措施[4]。

1 课程现状

化工安全与环保是为防止化工生产领域中的人身伤害、设备和财产损失及环境污染，将安全科学、安全技术、安全管理运用到化工生产过程中，研究各种事故和职业性伤害发生的原因及规律，防止化工事故及其严重后果的科学[5]。

化工安全与环保是一门多学科间交叉与融合的课程，并且具有覆盖面广、知识点多、工程实践性强等特点[6]。因此化工安全与环保这门课程要求学生具有很强的专业背景。在有限的课堂教学学时内，要求学生理解、掌握并做到学会运用，实属困难。而且仅仅依靠“灌输式”“填鸭式”教学，这样就会造成学生主动性学习不强、兴趣不高，导致教学达不到理想效果[7]。由于学生们只是被动的听讲，没有发挥主观能动性去发现问题、提出问题、分析问题、解决问题，学生们对化工安全生产与环境保护意识相对较差，对其中的知识点的理解、掌握和运用还相差甚远。OBE理念(Outcome-based Education)又称“成果导向教育”理念，是以“学生为中心”的教育理念，高等工程类专业要求学生具备良好的创新实践能力[8]。作为新教育背景下的大学生，不仅要求学生掌握必要的专业理论知识，还要注重培养学生们的综合素质和创新能力[9]。对照该课程对应的毕业和教学培养大纲要求，要求学生能将所学专业知识灵活运用实际生产生活中，深刻理解化工安全与环保对社会发展的需要，具备化工安全意识，增强面对安全事故的疏散逃生能力。基于OBE理念，因此化工安全与环保课程改革势在必行。

2 课程改革探索

2.1 案例教学

选取与教学内容完美契合典型的案例，比如2018年12月26号上午，北京交通大学实验室发生爆炸，该爆炸导致三名学生死亡。选取此次事故作为案例，结合图片、视频等资料，将此次事故的起因、经过、危害等内容完整呈现在学生面前，让学生们深刻认识到化工的危险性，这样不仅可以使学生对化工事故的危险性产生畏惧心理，同时提高学生们在以后的化工生产过程中对事故处理的能力和安全意识。因此在教学过程中通过案例分析培养与教育学生们的安全意识。通过举例讲解安全事故，让学生知道某一化工生产过程中有哪些危险因素和安全隐患。提高学生的警惕心理，让学生们的安全观念牢记心中。通过细致地分析典型事故案例，教会学生们如何应用化工安全方面的知识解决实际工作中的各种问题，这将极大的有利于学生对知识的掌握。学生通过对案例的综合分析，也将极大的提高自身分析问题、解决问题的能力。案例教学的最大特点就是贴近工作和生活实际，增强和提高学生学习的兴趣和效率，促使学生发挥主观积极性去主动发现问题、分析问题、解决问题，并能将所学知识综合地应用于工作实践中，将所学知识迅速准确高效转化为应用能力[10]。通过案例教学学生可针对化工生产中存在的实际问题，能够正确快速识别事故风险，并能及时控制风险和消除风险，以避免发生各种可能的安全事故。

2.2 丰富教学方法

教师大多延用传统的“满堂灌”、“填鸭式”教学方法，这些教学方式已经无法满足新教育背景下学生自身发展的需要，更不利于培养学生独立思考问题和独立动手解决问题的能力。因此，教师要重视学生的主体地位，充分发挥学生的主体性，首先要让学生明确教学目的和教学内容，然后发挥学生的主体性让学生自主学习，教师要着重引导学生主动思考问题，带着问题来听课。此外，教师还可以将学生进行分组，每组收集1个化工安全事故案例，让学生们课下分析造成化工安全事故的原因、所涉及化学品的危害性、发生事故后的应急处理方法、避免事故发生的途径等，让学生们自主将案例制作成PPT，上课时让学生自主进行分组讲解，其他同学可以进行提问。小组合作的方式不仅能够激发学生的学习热情还能加深学生们对所学知识的理解与运用。教师要从主讲者变成参与者，在这一过程中教师要仔细观察小组讨论的过程，及时引导启发学生讨论，同时还要发现问题时及时指正。这样师生互动，老师尊重学生的主体地位，这样师生互动不仅能够建立良好的师生关系，还能够促进教师和学生互帮互助、相互学习和共同进步。

化工安全与环保具有很强的专业应用性，学生通过实践教学环节可以让学生运用所学知识，获得实践经验，因此应将课程学习与生产实践相结合。通过学生在工厂实习，将书本中抽象的理论与实际生产相结合，更加深刻了解具体的理论知识。使学生对化工设施、生产工艺、防护措施有感性的认识。

2.3 计算机仿真技术应用

在课堂下结合相关化工安全视频和化工虚拟仿真系统为例。通过学生操作仿真系统改变原料、产品、工艺流程和控制参数等，让反应在仿真系统中发生爆炸。通过操作虚拟仿真的爆炸事故案例，给学生们着重讲清、讲透其中所涉及的基本原理及方法，分析事故发生的原因，着重强调严格控制反应温度、压力、控制投料的速度、配比、顺序以及原材料的纯度和副反应等化工工艺参数的重要性。通过老师和学生设计反应阶段或操作阶段因物料工艺参数控制失误而导致事故发生，基于化工虚拟仿真系统的安全事故，鼓励学生提出正确的事故预防措施。

把虚拟化工生产引入课堂，学生可模拟3D虚拟操作、仿真系统操作、事故处理等，将抽象的书本内容与实际化工生产相结合，加深学生对工艺流程、设备布置、安全环保等教学内容的理解。

3 结语

随着国际工程教育的不断发展，各高校纷纷着手申请专业认证，OBE 的教育理念将不断在高等工程类专业教学改革中体现，这个过程将有利于提高现有课程教学质量。化工安全与环保课程的改革与探索，对提高化工专业人才的安全环保意识、降低化工安全事故、减少化工污染物排放具有重要的意义。在教学过程当中，更新教学理念，提高教学效率，丰富优化教学内容，加强师生间的互动交流，激发学生学习的兴趣，积极探索符合课程设置的教学模式。增加学生们的直观感受力，提高学生们化工安全意识，增强学生们面对安全事故的疏散逃生能力。