新工科背景下《化工安全设计》课程教学探索

杨娟

摘  要：为进一步探索新工科背景下《化工安全设计》课程教学，作者从《化工安全设计》课程教学现状入手，全面而深入地分析了该课程进行改革的必要性，并在此基础上探究了新工科背景下《化工安全设计》课程教学优化策略。

关键字：新工科背景;《化工安全设计》课程;教学现状;优化策略

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）09-0081-03

Abstract： In order to further explore the teaching of "Chemical Safety Design" under the background of new engineering， the author started from the teaching status of "Chemical Safety Design" course， comprehensively and deeply analyzed the necessity of the reform of the course， and on this basis， the teaching optimization strategy of the course "Chemical Safety Design" under the new engineering background.

Keywords： new engineering background; "chemical safety design"; teaching present condition; optimization strategy

一、《化工安全设计》课程教学现状

《化工安全设计》是化工设计与安全设计的结合产物，属于综合性较强的交叉性课程，其中囊括的知识有化工基本装置安全设计的基本方法、基本要求、程序、标准以及一些专业化设计内容，涉及到的内容有化工危险性安全设计相关概念、化工设计基本程序及其要求、工艺安全专门化设计步骤以及方法等，是化工安全专业的基础课程之一，其对于这些专业学生今后发展的重要性不言而喻。虽然这门课程的重要性显而易见，但是在开展实际教学的过程中仍然产生了很多的问题，影响了教学效率和教学质量的提高，同时也增加了学生学好这门课程的难度。

（一）教学过程重理论轻应用

《化工安全设计》这门课程是一个综合性比较强的科目，但更倾向于安全设计而不是化工，所以它的这种性质就要求教师在开展教学工作的过程中，要重点培养学生的设计能力，利用实践过程不断提高学生应用理论知识的能力，从而达到开设这门功课的要求。然而，很多教师在开展教学工作的过程中，过于强调理论知识的重要性，而大大忽视了实践教学对学生的影响，出现较为严重的“重理论轻应用”的现象。对于安全专业的学生而言，要想让他们具备安全设计的意识，培养自身安全设计的能力，仅仅依靠教师的言传身教是远远不够的，只有让他们经过大量的实践，并且用事实验证，才能让他们深入地理解这些理论知识，并且把这些理论知识娴熟地应用到安全设计实践活动当中。所以，这就要求教师能够充分地认识到实践教学对教授《化工安全设计》这门课程的重要性，强化实践教学环节，提高实践教学在整个教学过程中的地位。

（二）脱离化工企业生产实际的情况较为明显

掌握《化工安全设计》课程的知识，是为化工企业服务的基础，但是如果教学过程脱离化工企业的生产实际而“空谈”教育，那么对于这些学生而言“毕业季就是失业季”。脱离生产实际的教育不仅是浪费教育资源的表现，同时也是对学生不负责的体现。但不幸的是，教授《化工安全设计》课程内容的很多教师就未能意识到这个问题，完全按照十多年前的老教材给学生开展教学工作，里面有些设备甚至已经被淘汰掉了，但是这些教师仍然当成是教学的重点内容教授给学生。这种不考虑企业实际需求的做法并不是某个教师存在的问题，而是在很多教师群体中较为普遍的问题，所以针对这种情况，学校应该对教师的教学过程进行严格考察，要求教师必须根据企业实际情况对教学内容进行调整，以学生和社会实际需求为核心，不能只是为了按时完成自己的教学任务而忽视了学生的利益，要有自己的职业道德，为学生着想。

（三）教师教学能力有待提高

有些负责《化工安全设计》课程的教师并不是化工专业出身，只是单纯地安全专业出身，所以对于一些有关化工方面较為深一点的内容研究的比较少，有时候并不知道应用于不同的化工工艺应该选用哪种设计材料，或者说并不非常地清楚选择这种安全设计材料的原理是什么，所以当学生问到他们这方面的问题时，他们往往也不能用非常肯定的态度回答学生所提出的这些问题。《化工安全设计》这门课程已经不再只是涉及到安全设计方面的内容，还涉及到电器、计算机、材料、机械等专业的知识，所以，在选择教师时，必须选择那些综合能力强的教师，要求他们具备电器、计算机、材料、机械等方面的知识基础，从而给学生提供更高质量的教学服务。

（四）教学过程未能体现出《化工安全设计》课程的综合性特征

教师在课程的授课中，应该体现出这门课程越来越是一个综合性知识课程，是大工科背景下的多学科综合课程，而不再仅仅是安全专业的一门课程，化工安全设计工作会涉及到电气、计算机、材料、机械、网络等专业知识。所以，教师在开展教学工作时，不能只单纯地教授学生安全设计方面的知识，而是要扩大知识体系，用与其相关的知识对授课内容进行补充，尽可能地避免学生产生知识漏洞。但是，在实际教学过程中，未能体现出《化工安全设计》课程的综合性特征，学生学到的知识较为固定而且囊括的范围太小，与安全设计工作的要求不符。

（五）教学方式老套

教学方式老套是影响《化工安全设计》教学效率和教学质量提高的重要因素之一。坦白来讲，这门课程的教学内容本身就很枯燥、抽象，如果教师不能采用比较具有创新性的教学方式来吸引学生听课的兴趣，那么学生上课玩手机、睡觉、聊天的现象将层出不穷。大部分的教师都是沿袭传统的教学方式，即从网络上下载《化工安全设计》的课件，然后自己稍微改动一下，当成是自己的东西，或者自己制作课件。然后在课堂上把这些课前准备好的课件利用多媒体设备展示给学生看，最后在课件的末尾给学生布置一些课下作业等。这种按部就班、毫无创新性可言的教学方式不仅降低了学生对这门课程的兴趣，同时还导致教师自身的教学能力得不到提高。课堂互动能够有效带动学生的听课性质，让每个学生都参与到教学过程，但是大部分的教师根本就不喜欢课堂互动，总是喜欢一个人在课堂上“演讲”。而且即使教师想与学生互动，但是学生似乎对互动过程并不感兴趣，或者站起来以后直接说“我不会”。

（六）对计算机辅助设计软件教学不够重视

在教授学生《化工安全设计》这门课程时，必然会涉及到设计这个环节，而传统的用手徒手绘制设计图纸的方式不仅费时费力，而且得到的图纸质量也不高。所以，现在越来越多的人是利用各种计算机辅助设计软件来完成这个工作，比如SolidWorks、Pro/E、CAD等。使用这些计算机软件，不仅可以让学生很方便地进行图纸设计，而且还能提高他们实践动手能力，为今后开展化工安全设计工作奠定基础。比如，在对化工厂工艺装置区、罐区、公用设施区、生产辅助区等区域进行安全设计时，利用这些软件实现动态调整，让安全设计工作花费最少的人力和物力，获得最快的工作效率。但是，部分教师只是在课堂上提及一下利用计算机辅助设计软件的强大作用，而学校根本就没有为学生开设与这门课程对应的计算机辅助设计软件课程，所以导致很多学生虽然知道可以用计算机技术来提高化工安全设计工作效率，但是却并不知道如何实现这个目标。而且，随着科学技术以及计算机技术的不断发展，很多模拟软件也应运而生，在很多领域发挥出巨大的作用。在化工安全设计过程中，通过调整各种参数来降低成本、优化工艺的情况数不胜数，而如果依靠人工手动或者尝试性的调整工艺参数，那么不仅会给工作人员的生命安全带来较大的安全隐患，而且还会使正常的生产作业被迫中止，给化工企业带来一定的经济损失。而如果能够很好地利用这些安全设计软件，并配合模拟软件的使用，那么必然可以利用计算机实现对工艺参数的优化，并且安全性高，不用中断生产。但是，很多教师的教育思想未能与时俱进，与科学技术的发展未能同步，导致教学过程对计算机以及科学技术的应用程度非常低，学生这方面的意识和能力也非常欠缺。

二、新工科背景下对《化工安全设计》课程进行改革的必要性

随着环保压力和资源压力的不断提高，节能减排、降低能耗成为社会各界的共识。化工作为消耗资源的大户、排放污染物严重的行业，通过优化其安全设计结构，在保证安全生产的情况下，降低能耗，已经成为一个必然趋势。对化工过程进行安全设计是化工企业安全生产的重要保障，也是不断优化化工生产工艺、排放工艺的有效途径。而《化工安全设计》课程就是为了实现这些目标而开设的，但是传统的课程教学过程存在较多的问题，比如：教学过程重理论轻应用、脱离化工企业生产实际的情况较为明显、教师教学能力有待提高、教学过程未能体现出《化工安全设计》课程的综合性特征、教学方式老套、对计算机辅助设计软件教学不够重视等问题，所以，如果想实现开设这门课程的目标，就必须对《化工安全设计》课程进行改革。而且在新工科背景的要求下，对化工企业的安全设计工作又提出了更多的要求，所以在新工科背景下对《化工安全设计》课程进行改革非常有必要。

三、新工科背景下《化工安全设计》课程教学优化策略

新工科概念的提出，开拓出了工程教育改革的新渠道。让学生谨记历史的责任，培养实干精神，用实干铸就工科的辉煌，是新工科的精髓所在。这要求我们在全面、系统地开展新工科教育工作过程中，要不断地对理论进行创新、对政策进行完善、从实践中获得真知，逐步把建设世界一流学校的宏伟蓝图变成现实，让中国工科教育走出国门，走向全世界，创建中国工科教育模式，在国际上划定中国标准，打造出中国教育品牌，让中国成为世界工程创新中心和人才培养高地，为实现“两个一百年”的奋斗目标、为全面建成小康社会、为实现中华民族伟大复兴的中国梦提供人才保障。为了能够让《化工安全设计》这门课程教学符合新工科背景下的要求，并且提高安全专业人才的质量，让他们用更饱满的激情承担自己的社会责任，好好学习，把更多的时间和精力投入到学习当中。为了能够在新工科背景下对《化工安全设计》课程教学进行优化，我们可以从以下几个方面入手：

（一）理论教学与实践教学同步发展

首先应该让教师认识到在开展《化工安全设计》课程教学过程中实践教学的重要性，强化实践教学过程。一方面，学校可以为开设这门课程的专业，比如安全专业学生建立一个专门的实训室，让他们在实训室接受专业化的实践培训。当然，为了保证实践教学的质量和效率，学校应该让不同的教师分别负责理论课程和实践课程，从而减轻教师的工作负担，并且给学生提供教学质量保证。除此以外，教师还应该给学生布置一些实践性的课后作业，让他们可以在不断的实践练習中提高自己的实践操作能力。当某一章节的理论知识讲授完成以后，教师要为学生及时安排实践教学，打铁趁热，加深他们对理论知识的学习和理解。当然，为了激发学生对实践教学的兴趣，教师还可以为学生组织像“化工安全设计校园大赛”等活动，让他们在活动中与其他学生交流经验，分享设计心得，提高自我。总之，学校以及教师都应该充分意识到实践教学对学生学习《化工安全设计》课程的重要性，并且采取行之有效的措施来完善实践教学环节，促进学生全面发展。

（二）加强校企合作

企业需求应该是教育工作的方向标，为了让《化工安全设计》课程教学满足企业实际生产需要，同时给学生提供更多的实践机会，学校应该加强与化工企业的合作，让教学过程与时俱进，对学生负责。在这个过程中，学校应该对这些化工企业的资历进行全面的考察，为学生的生命安全提供保障。校企合作模式与当前社会发展和学生的实际需要吻合的比较好，顺应当前教育的发展趋势，而且大量实践结果表明，科学、合理地校企合作对于提高学生实践操作能力，促进学生全面发展有非常显著的作用，并且在一定程度上对企业的生产也带来很大的积极影响，实现了学校教育与企业发展的“双赢”。

（三）构建高质量的教师队伍

正如前面所阐述的那样，《化工安全设计》课程对授课师的教学能力有很高的要求，不仅需要教师有扎实的化工基础、安全设计基础，同时对于材料、机械、计算机等方面的基础知识也要有所涉猎。而为了让学生更好地学习这门重要的课程，构建高质量的教师队伍是非常重要的。为此，学校应该有所作为、有所表示。一方面，应该加强对教师的培训，让他们可以掌握更多知识。在培训工作结束一段时间以后，还应该对教师教学能力进行考核，督促他们尽可能地利用网络资源在业余时间补充知识，扩大自己的知识结构，培养教师“活到老学到老”的意识。同时还要把考核结果纳入绩效考评体系，让教师有一定的紧迫感;另一方面，也应该向学校引进专业的综合型人才，提高教师应聘门槛，给学生提供高质量师资队伍保障。只有当教师队伍的质量得到保证以后，对教学内容的选择、对教学方式的采用、所秉承的教学理念才能符合学生的要求。

（四）最大程度上地体现出这门课程的综合性特征

《化工安全设计》这门课程本身所囊括的知识体系就较为庞大，需要学生掌握的知识也非常多，所以教师在开展教学工作的过程中，应该顺应这门课程的这种特性，及时给学生补充教材以外的内容，帮助学生更好地理解这些内容。为了能够让教学内容更切合化工企业生产实际，教师应该根据化工企业的实际需要，把一些新技术、新理论添加到课件当中，让学生及时掌握化工安全设计发展动态，同时还可以让他们的学习更有针对性，自己感受教学过程中的重点和难点。

（五）改革教学方式

在新工科背景下，传统的教学方式不仅很难激发学生听课的兴趣，而且对教师未来的发展也不利。因此，在信息化时代，教师应该善于利用网络资源，采用新的教学方式，比如慕课、微课、翻转课堂、VR技术等，激发学生听课兴趣。比如，与传统的教学方式有明显的差别，翻转课堂教学方式非常注重对学生情感、态度以及价值观的培养，能够激发学生自主学习意识，提高他们自主学习的能力。翻转课堂的特点之一就是从先教后学到先学后教，让学生从一个被动接受教育的位置转变成主动学习，学生可以在预习的过程中发现问题，然后在课堂上带着问题听课，相当于是学习了两遍。除此以外，这种教学方式能够强化教师和学生在课堂上的互动过程，让教学过程更具针对性，给他们提供更好的教学保证。而且在这种教学方式下，能够有效避免教师消极怠工、对教学工作不认真情况的发生。

（六）加强对学生应用计算机能力的培养

計算机技术的发展不仅给我们的生活和学习带来很大的变化，同时还极大地促进了教学领域的发展，丰富了教学内容、改善了教学方式、更新了教学理念。《化工安全设计》课程教学与设计过程息息相关，而很多计算机辅助软件技术能够为设计过程提供很大的帮助，而这就要求教师在开展教学工作的过程中，能够意识到这些软件对于优化教学过程的作用，并且采取对应的措施，完善教学活动。教师可以要求学校为《化工安全设计》课程安排专门的计算软件教学，让学生知道如何利用计算机对化工过程进行模拟，减少实验次数，同时降低人工实验成本，提高工艺优化效率。

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