安全工程专业《锅炉压力容器安全学》课程教学模式探索与改革

马有营

(滨州学院化工与安全学院，山东滨州 256600)

锅炉压力容器是工业生产和人民生活中必不可少的设备。作为承压类特种设备，锅炉压力容器容易发生事故，且事故的后果非常严重［1－3］。大量的事故统计表明，造成锅炉压力容器事故的主要原因是违章操作，对设备维护保养不善，不按规定定期检验等，而由于设备本身设计、制造不良导致的事故所占比例较小，这说明加强对锅炉压力容器使用过程中的安全管理是防止事故发生的重要手段［4］。通过学习《锅炉压力容器安全学》这门课程，能够了解和掌握锅炉压力容器设计、制造、使用、检验等环节的技术要求和管理方法，熟悉锅炉压力容器失效原因的分析方法以及常见事故的预防措施，可见这门课对保证安全生产具有重要意义。近年来，笔者从改革教学模式、加强案例教学、注重课程设计、完善实践环节等方面进行了一些有益探索。

1 学科特点以及教学过程中存在的问题

1．1 内容多，涵盖面广，课时有限

锅炉压力容器安全共包括七个章节:锅炉压力容器基础知识、锅炉的工作原理、锅炉压力容器应力分析、锅炉压力容器强度设计及制造要求、锅炉压力容器安全装置、锅炉压力容器安全运行与管理、锅炉压力容器事故分析。教学课时为32课时，较其他学科而言课时较多已属于主干课程，但锅炉压力容器安全知识体系庞大、知识点较多、学习内容复杂，课时还是略显不足。

1．2 课程实践性强，受学时和实验条件的限制，实践教学环节较为薄弱

不能通过实体设备进行演示教学，学生不能对课程内容有直观的了解。仅靠讲授书本中的知识，很难让学生充分理解认识一些内容的细节和难点;而另一方面，由于课时较少，不能在实验室对现场的操作环境进行模拟，导致实践教学环节相对薄弱，制约教学效率的提升，学生不能系统掌握知识体系。

2 教学模式创新与改革

2．1 强化合作学习是提高学生解决实际问题能力最为有效的方式

在传统锅炉压力容器安全专业课程教学中都是老师讲学生听的形式，为了在规定课时内完成课程设计内容的目标，老师只是将自己的知识意识强加给学生，学生缺乏合作创新。老师认为:应尊重学生的个体差异，引导学生利用积极因素克服消极因素，扬长避短、长善救失。快速打破传统教学局面，强化课程模式创新，鼓励学生多进行小组探讨，实现合作学习，实现每组学生学习能力平衡，明确讨论内容，强化学生在学习中的主体地位，有利于提高学生学习的积极性和主动性，有助于营造比、超、帮的良好学习氛围［5］。由此一来，学生在锅炉压力容器安全这一课程组织中积极表现，增强信心，提高听课效率。

2．2 充分使用现代化教具

在授课时要充分发挥现代化多媒体教学的优势，弥补实践教学条件薄弱的缺点。将锅炉压力实例照片、现场视频、动画和案例分析等内容引入到教学过程，让学生对学习内容有较为直观的认识，较快的掌握一些重要的概念和锅炉压力容器设计及制造要求。在充分利用多媒体课件来提升教学质量的同时，还应该注重对虚拟现实技术的应用使同学们对知识点的理解更加的形象具体，以弥补实践教学环节的不足。虚拟现实技术的出现实际是计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及人工智能技术等交叉与综合的结果，在《锅炉压力容器安全学》课程的教学中，利用虚拟现实技术向学生展示一些实践性强而又因为条件的限制难以开展实践活动的内容，还可以利用虚拟现实技术向同学们再现一些锅炉爆炸事故发生的经过，便于学生对安全事故发生的原因、特点等进行深入分析。例如在讲授第七章锅炉压力容器事故分析时，给学生放映事故过程的视频短片，让学生能够更好的联系实际，学习掌握锅炉压力容器事故分析的方法和技巧。

2．3 进行有顺序的教学

在讲授新课时，采用层层递进的方式，让学生利用已有的旧知识加深对新知识的认识和掌握。构建知识结构，让知识更为系统化，更易于学生掌握。例如在讲授如何进行应力计算时，公式多且复杂，可以对圆筒体、圆锥体、球壳、椭球壳的环向应力和径向应力公式绘制成表格，进行对比讲解，提高学生对公式的课堂掌握程度。

2．4 注重课程设计

课程设计是将理论转化为实践的桥梁，是工程实践课程的一个关键环节。课程设计是锅炉压力容器安全知识结构中的重要实践部分。课程设计题目应该多样化，让学生积极思考，解决遇到的实际问题［6］。由于课程设计时间有限，为了较好的完成设计任务应3～5人为一组，分组时注重学生的差异化，做好任务分工。课程设计过程中，指导教师应随时掌握学生的设计进展情况，解答疑难问题，让学生在课程设计过程中得到及时而有效的指导确保课程设计的顺利完成。

2．5 完善实训过程

鼓励学生进入管理体系比较完善的相关企业进行认识实习以及专业实习，在生产现场，将学到的理论知识应用于实际生产，增加对知识的理解程度，在理论联系实际的过程中明确知识学习过程中的不足。

2．6 加强师资建设

现场经验丰富的教师是讲好《锅炉压力容器安全学》课程的关键。滨州学院安全工程专业本科教育发展时间比较短，教学体系不够完善，师资配置也需进一步优化，可以通过以下两个途径加强师资队伍的建设:一方面大力引进化工安全方向博士;另一方面加强本校教师的培养，鼓励教师到相关高校攻读博士或博士后。

3 结论

针对《锅炉压力容器安全学》课程的特点以及教学过程中面临的实际问题，本文采用案例教学、充分利用实践活动辅助教学、利用现代化教具以及关注学生兴趣点有针对性的进行课程延伸等教学等手段方法来开展《锅炉压力容器安全学》课程的教学工作，从教学模式、教学方法、课程设计、实训实习、提高师资水平等方面入手，教学效果在一定程度上有所改进，学生的学习积极性主动性和学习效率均得到了提高，为以后工作打下了良好的基础。