自动化实验教学模式的探索与实验室消防安全管理实践研究

张菁华 杜洁 马婷婷

摘要：自动化是一个实践性很强的专业，需要理论和实践相结合才能达到预期教学效果。同时，由于自动化实验室存在火灾隐患，也容易造成安全事故。因此，在自动化实验教学中，教师应特别重视学生安全意识和消防安全意识的培养。本文从实验室消防安全管理角度出发，结合自动化专业实验教学特点，提出了相应的改进措施，旨在提高实验室安全管理水平，培养学生正确使用实验仪器设备及遵守操作规程的能力。

关键词：自动化实验；教学模式；消防安全；管理实践

引言

在高校人才培养中，实验教学是重要的环节之一。自动化专业作为高校工科专业之一，涉及到电气、电子、机械、信息等多个学科领域，实验教学内容复杂，且往往需要学生对多学科知识进行综合运用。为解决自动化实验教学过程中出现的问题，我校在自动化专业实验室进行了一系列改革。通过对实验教学模式进行探索，不断调整教学方法和手段，使学生的学习方式更加主动，提升了学生的学习兴趣和实践能力。

一、自动化实验教学模式与实验室消防安全管理的重要性

自动化专业作为工科专业，涉及到电气、电子、机械、信息等多个学科领域，其实验教学内容繁杂，且往往需要学生对多学科知识进行综合运用，这对培养学生的工程实践能力和创新精神都提出了更高要求。例如，在自动化实验教学中，学生需要对各种不同的仪器设备进行操作，如自动控制原理实验箱、模拟电子技术实验箱、PLC实验箱等。在进行实验操作时，不仅要考虑到实验室内的安全问题，还要考虑到实验过程中设备的安全性能和实验室内工作人员的人身安全。为了使自动化实验教学能够顺利开展，保证实验教学质量，必须加强实验室消防安全管理工作。

实验室消防安全管理工作涉及到实验室内所有人、财、物等各个方面的管理。例如，仪器设备管理、试剂药品管理、电源、电线等线路管理、易燃易爆物品管理等都属于实验室消防安全管理范围。这些方面如果出现问题都会对人员和设备造成损害，同时也会对实验教学质量造成影响。因此，在自动化专业实验室进行消防安全管理工作非常重要。在实践中发现，由于学生自身缺乏安全意识以及对于实验教学重要性认识不足等原因，使得一些实验室存在着消防设施不全、疏散通道不畅、防火门损坏等消防安全隐患。同时，在实验过程中也存在着一些问题：学生缺乏对实验室消防设施的了解和认识；学生在实验过程中缺少安全意识和自我保护意识；在实验结束后对消防设施进行维护时存在着不彻底等问题；在对实验室内违规存放的易燃易爆物品进行清理时存在不彻底等问题^[1]。

二、自动化实验教学模式措施

（一）改革实验教学模式，提高学生实践能力

学生在实验室进行学习时，可自行选择实验内容和实验方法。老师可根据学生的实际情况进行指导，也可不进行指导。学生在实验中遇到问题时，可直接与教师进行交流，以保证实验教学质量。在以往的实验教学过程中，往往采用集中式教学模式，老师为每名学生配备一台计算机，根据需要对实验内容进行讲解。由于每个学生的学习能力不同，在学习过程中，往往会出现不能充分掌握所学内容的情况。因此，在实验教学过程中，我们采用了分组式教学模式。对于每一名学生的实验内容和实验方法都事先安排好，以小组为单位进行实践操作。每个小组配备一台计算机和一名计算机操作人员。在实验室的计算机上安装相应的软件和脚本语言后，对学生进行分组指导。教师也可以通过计算机对学生所操作的软件和脚本语言进行监控和指导。这样可以使每个学生都能充分掌握自己所学的内容，避免出现知识断层现象^[2]。

（二）加大實验室经费投入力度

在国家大力倡导科学发展、创新发展的背景下，高校对实验教学的经费投入不断增加，实验设备的更新换代速度也逐渐加快。同时，学校对于实验教学的经费投入主要集中在基础设施建设方面，而对于实验室消防安全方面的经费投入很少，导致实验室消防设施配备不足，严重影响了实验室安全。针对这一问题，学校应积极向上级部门争取实验室建设经费。在实验室设备更新时，学校应该将其列入投资计划之中。通过科研合作，各高校能够获得更多的实验设备和技术支持。这样既能充分发挥实验设备和技术资源的作用，又能降低科研成本。

（三）促进实验教学与生产实践相结合，培养学生创新意识

为了让学生更好掌握本专业知识，培养学生的创新意识，我校积极进行了产学研的结合，即通过校企合作项目，将企业的生产实践与实验教学紧密结合起来，在完成企业项目的同时，也培养了学生的实际动手能力和创新能力。目前已开展的产学研项目有“高精度电子显微镜（WIMC）”项目、“便携式电动汽车充电机”项目、“智能化电子产品制造”等。在项目实施过程中，学生通过查阅资料、学习相关理论知识，根据自己所学的专业知识来设计产品方案，并进行实验验证。学生在整个过程中不仅能够将课堂上学习到的知识很好运用到实践中去，而且能够激发学生的创新意识。在实际生产中，很多学生通过自学和查阅资料了解到产品设计思路和过程。比如“便携式电动汽车充电机”项目，通过对电动汽车的充电原理和电动汽车充电机工作原理进行分析，并结合企业生产过程中对产品质量要求高、生产效率高、自动化程度高等特点，提出了一套产品设计方案，最终经过实验验证后取得了较好效果。

（四）加强教师队伍建设，提高教师实践能力和水平

实验教学是培养学生综合能力的重要环节，它能使学生获得系统、完整、直观的感性认识，并获得更深层次的理解，从而激发学生对知识的渴望和学习兴趣。因此，要想提高实验教学效果，首先要提高教师素质。对于自动化专业的实验教学，由于涉及到许多复杂的系统和装置，因此教师必须具备很强的实践能力和理论水平，这就要求教师要有一定的实践经验和教学经验。在自动化实验室工作中，如果仅仅是理论上做得很好，而缺乏实践经验，那么学生也不会真正掌握自动化实验所需要的知识。因此，应鼓励教师积极参与到工程实践中去，并主动将所学理论知识应用到实践中。

自动化实验教学内容丰富、实验设备多，实验内容与实际生产过程要紧密联系。因此，要求教师不仅要熟悉理论知识，还要具有较强的操作技能和实际动手能力。要求教师不仅能熟练进行基本操作和实验技能训练，而且能对所从事工作有一定理解和认识。随着时代的发展，各种新技术不断涌现。这就需要教师不断更新自己的知识结构，掌握新技术、新工艺和新方法。例如，现在很多学校都在使用可编程控制器（PLC）、单片机等一系列计算机控制系统。此外，还应该重视与企业之间的合作，让企业提供技术支持。

教师应加强对先进技术和设备的了解和学习，熟悉相关实验室设备和仪器性能、用途及操作规程等情况。同时，应深入到工厂进行参观学习、交流和调研，熟悉实际生产过程和工艺流程等相关知识。这样不仅可以帮助教师了解相关设备、仪器的实际情况及使用方法与注意事项等，而且可以增强教师对新技术、新工艺、新方法以及与企业合作所需要具备的技能等方面知识储备的理解与认识^[3]。

三、加强实验室消防安全管理

（一）完善实验室消防安全管理机制

高校实验室消防安全管理涉及学校、学院、实验室等多个部门。目前，各高校主要是通过制定各种规章制度，把消防安全工作纳入学校安全管理体系。然而，由于各部门职责划分不够明确以及部分人员对消防安全工作认识不足等原因，造成了一定程度的消防安全隐患。为切实做好实验室消防安全工作，各高校应建立健全消防安全管理机制，明确实验室的主管部门、责任部门和具体负责人，以确保实验室消防安全管理工作有序开展。在此基础上，各高校应定期开展实验室消防安全隐患排查工作。对于存在火灾隐患的实验室，应及时整改；对于存在火灾隐患但一时无法整改的实验室，应采取有效措施将风险降低到最低。此外，各高校应充分利用网络、微信等新媒体平台对学生进行消防安全知识培训、教育和宣传工作。通过各种手段加强学生的消防安全意识，提高学生的自律性^[4]。

（二）增强安全意识和责任意识

在进行实验教学之前，要向学生强调安全的重要性，让学生明白遵守实验室规章制度的必要性，同时要在实验前讲解清楚相关注意事项，使学生了解到在进行实验过程中，可能会出现的危险，以防止意外发生^[5]。

在实验室中，由于仪器设备众多，且不断增加和更新，对每一个设备都要有明确的操作规程和注意事项。同时，还要关注实验室安全管理制度、安全操作规程、消防安全管理制度等内容的落实情况。如果发现不规范行为或安全隐患，要及时整改，消除隐患。实验教师要对学生进行有针对性的实验技能培训，让学生掌握基本的实验操作技能。在实验教学过程中要进行多种形式的安全知识教育和防火知识教育等。特别是在实验教学中遇到危险时，要进行应急处理培训和模拟演练。此外，还要对学生进行消防安全意识培训和逃生演练，使学生明白发生火灾时如何逃生^[6]。

（三）实验室消防安全管理机制建设

实验室安全管理机制建设包括制度建设和组织建设两个方面。首先，要建立健全实验室安全管理制度，做到有章可循。根据《消防条例》《建筑设计防火规范》等相关规范和标准，结合自动化专业实验室特点，制定完善的消防安全管理制度。例如，实验室内要严禁吸烟、严禁使用电褥子等；要严格落实防火检查制度，经常进行安全检查，发现问题及时整改。其次，要加强实验室的消防安全管理组织建设。建议将学校、学院以及系部等各个层面的负责人全部纳入到实验室安全管理组织中来，明确各自的职责和分工。通过层层落实责任，形成一级抓一级、一级对一级负责的消防安全管理工作机制。同时，要建立实验室防火责任人制度，使每个人都明确自己在消防安全方面的职责和义务。要建立实验室防火责任人档案，在发生火灾时能快速定位到责任人并迅速采取相应措施^[7]。

（四）加强安全意识教育，提高防火意识

高校应积极组织学生到实验室参观学习，增强学生的消防安全意识。同时，学校还应该对学生开展消防安全教育，将消防知识融入到实验教学过程中，让学生更好理解和掌握消防知识。此外，学校还应该定期开展消防安全教育讲座、知识竞赛等活动，增强学生的防火意识，提高他们的防火能力。学校还应该定期组织消防安全演练，使学生掌握基本的应急处理方法。此外，学校还应该建立实验室火灾事故处理机制，及时处理火灾事故。

（五）完善实验室消防设施，加强消防安全检查

一方面，学校要对实验教学实验室消防设施进行完善和更新。另一方面，学校要加强对实验室的消防安全检查，定期组织实验室人员对实验教学场所进行检查，及时消除安全隐患，减少实验室安全事故的发生。此外，学校也可以向上级部门申请消防专项经费，为实验教学提供更加完善的消防设施和安全保障^[8]。

结语

通过对自动化实验教学改革的探索，不仅培养了学生的创新能力、动手能力和团队合作精神，还提高了学生分析问题、解决问题的能力。同时，自动化专业实验教学改革也为自动化专业其它课程提供了经验和借鉴。然而，在实践过程中还存在一些不足之处，比如：实验仪器设备较多、类型较多；实验室管理制度不完善；实验室安全管理水平还有待提高等。因此，在今后的工作中应进一步完善实验室安全管理制度，建立自动化专业实验室安全评估机制，加强实验教学管理和实验安全管理。

参考文献

[1]肖雪紅，李璐，党韶丽.仪器分析实验教学模式的探索与实验室消防安全管理实践研究[J].消防界（电子版），2023，9（06）：22-24.

[2]朱婉婷，王雪，苏玉刚，等.自动化专业开放实验教学管理和评价模式的探索[J].教书育人（高教论坛），2016（36）：50-51.

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[8]谢晔，刘伟.化工类实验室的消防安全管理探讨[J].江西化工，2022，38（01）：85-87.

作者简介：张菁华（1983- ），女，汉族，山东潍坊人，本科，实验师，研究方向：电力系统及其自动化。