安全工程专业工业通风与除尘课程教学探索与实践

2024-05-18杨小妮王丹宋晓乔杜海洋聂扶林

大学教育 2024年3期

杨小妮　王丹　宋晓乔　杜海洋　聂扶林

［摘要］工业通风与除尘课程是安全工程专业的重要课程，因其学习难度大，教学中面临诸多挑战。文章基于课程开设的必要性，结合学情分析，梳理了该课程在教学中存在的问题，进而从重构和丰富课程教学内容、优化教学模式、用好智慧教学平台、多维度进行课程考核、加强课程思政教学等方面开展了教学改革及实践，并取得了较好的教学改革效果。

［关键词］安全工程专业；工业通风与除尘；教学改革；课程思政

［中图分类号］G642.0［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2024）03-0050-03

截至2019年，我国开设安全工程专业的高校已有将近200所[1]。工业通风与除尘课程作为安全工程专业的基础课，学生的学习目标是在掌握污染物、排风罩及除尘器等基本特性的基础上，能够通过既有知识，完成一般通风及除尘系统的设计计算、设备选型、调试和运行管理等，从而营造良好的作业环境，并保护大气环境[2]。该课程一般设置40课时，专业教师要在有限的教学时间内，培养学生的设计能力和计算能力，引导学生处理既有通风除尘系统的运行问题，使学生具备运用基础理论解决实际问题的能力。因而，在教学过程中进行不断改革和实践，现实意义突出。

一、课程开设的必要性突出

据统计，2021年全国共报告各类职业病新病例15407例，其中职业性尘肺病11809例，占比高达76.6%[3]。由此可见，工业生产中产生的粉尘对人体健康的危害不容忽视。近年来，学者对不同企业的劳动卫生进行调查研究，提出粉尘对设备可靠性的影响、对产品质量的影响，以及粉尘的爆炸性，尘肺病人对社会、家庭的影响等都是非常值得重视的问题[4-7]。

根据《教育部关于公布2018年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》显示，中国劳动关系学院增设了职业卫生工程本科专业[8]。这意味着，国家更加重视职业安全与职业卫生工作。因此，学习工业通风与除尘课程能够为本专业学生建立通风系统设计思路，使学生具备设计确保既有通风系统可靠性，又能满足有关标准规范对生产单位作业现场职业卫生标准要求的基本能力。

二、学情分析

按照安全工程专业培养计划，大部分专业课程开设于第五学期，例如安全原理课、安全系统工程课、安全人机工程课等，这些课程的内容相互交叉，相互支撑，又相互补充，关系密切。工业通风与除尘课程在第六学期开设，与上述课程相比，该课程涵盖的知识点相对独立，学生此前接触较少，需要重新构建该门课程的知识框架，而不是在已学课程的基础上继续延伸，某种程度上打破了此前课程的学习惯性，部分学生需要时间适应。

在学习能力方面，以安全工程专业2020级学生为例，学生的课堂表现整体良好，参与度高，气氛活跃。但学生之间的学习能力差异较大，有的学生已参与过与课程相关的大学生创新创业计划训练项目（S202213679014），具备了较好的学习动力；但也有部分学生对课程开设的目的不甚了解，导致学习动力不足；还有部分学生学习态度良好，但由于基础薄弱，学习该课程存在一定难度。上述情况需要教师在教学中及时跟进，因材施教，比如在分组讨论时，需要有意识地搭配不同学习能力的学生，使他们互相帮助，共同进步。

三、课程教学中存在的问题

（一）课程学习难度大

工业通风与除尘课程内容以流体力学、热工学等多门先修课程为基础理论，部分学生对先修课程掌握不足，理论基础不够扎实；课程内容涉及大量计算，学生在学习过程中容易产生畏难情绪；课程具有极强的实践性，但充分开展工程实践一直是工程类专业课程教学开展的弱项，正是由于缺乏亲身体验，学生对某些概念的理解只停留在表面，导致整体学习效果不佳[9]。

（二）教学内容及教学组织有待优化

课程教材对通风除尘技术知识做了全面梳理和讲解，但少部分内容例如通风排气中有害气体净化部分，与职业卫生课程中工业毒物控制措施等内容重复，因此需要教师对课程内容进行优化。另外，随着对环境排放要求不断提高，重力沉降室、惯性除尘器等除尘设备几乎被淘汰，而布袋除尘器则得到了广泛的应用[10]，在有限的课时内，如果不分层次、不分重点地进行教学，可能会偏离社会对安全工程专业人才应掌握知识的要求。

（三）课程思政教学不足

深入开展课程思政建设，能将价值观引导贯穿于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观，以适应新时代的要求。由于教师对课程思政教育目标理解不够，导致课程思政目标覆盖不全或追求面面俱到，不利于在课堂教学中引导学生形成正确的社会主义核心价值观，无法从应对考试获取学分这种低级需求转化到解决问题的高级需求上。

（四）课程考核单一

如前所述，该门课程学习难度大，如果只按照平时考勤和期末考试作为考核指标，很难反映出学生对课程内容的掌握情况。再者，将考核重点集中在期末，学生同时面临多门课程集中考核，复习时间难以保证，多存在机械记忆知识点的现象，无法做到充分掌握知识点。

四、課程教学的优化与实践

近年来，笔者及其教学团队围绕上述教学问题，在工业通风与除尘课程教学中进行了教学内容梳理、教学模式优化等改革实践。

（一）课程教学内容组织

在授课过程中，学生反映对各章节之间逻辑关系不甚明了。为此，在开课之初，有必要以图示的形式向学生进行展示，并重点强调先修课程在本门课程学习中的重要性，强调要利用本门课程相关理论及技术解决今后可能遇到的实际问题。在对课程内容梳理时，可集中讲授同类知识点（见图1），例如将全面通风与自然通风的内容进行整合，使学生充分了解通风形式及特点。在授课内容与其他专业课程内容有交叉的情况下，适当减少同质化内容的教学时间。

（二）多角度丰富课程内容

教师要及时了解行业动态，例如目前对于局部通风而言，排风罩设计理念和设计精度的提升，已经成为研究和工程应用的焦点[10]，在课堂上适时引入密闭罩示范改造、涡旋通风技术等相关科研前沿、工程案例、既往实习所见所闻等，可以丰富教学内容，从而激发学生学习兴趣。经统计，74%以上的学生认为能接受教学中扩展的深度和广度。同时，结合本门课程内容，组织学生申报大学生创新创业训练计划项目等课外实践活动，进一步强化学生对课堂知识的理解和应用，落实“三全育人”。

（三）优化教学模式

在课程教学中，基于知识点差异，采用不同教学模式进行授课。例如，针对全面通风微分方程和除尘器全效率等基础理论，通过理论讲授的方式，力求将各知识点精准解读，确保学生打牢基础；针对气流组织模式等应用类知识，引导学生分组进行课外调研；通过参与项目等活动，由教师和学生针对固定情境组成“学习共同体”，巩固现有知识，扩展知识外延；针对水力计算这类理论与应用并重的知识点，采用翻转课堂的教学模式，提前将学生进行分组，明确任务，充分调动学生的主动性、课堂参与度。通过多种教学模式有机结合，克服了单一教学模式的短板，既提高了课堂教学效率，又强化了重点知识的讲授，加强学生理解把握。

（四）用好智慧教学平台

借助雨课堂等智慧教学平台，教师可以快速判断学生对知识点的掌握情况，以便及时调整教学进度和重难点时间分配；也可以推送课程相关资源，跟进学生学习及预习进度等。同时，对于扩展性知识点，也可适当通过智慧教学平台进行推送，留作学生自学内容，从而节省课堂时间。这些不仅实现了课堂教学立体化、评价反馈及时化、资源推送智能化，还增添了课堂的趣味性，活跃课堂氛围。

（五）多维度进行课程考核

以往课程考试主要由平时成绩（占比30%）和期末考试成绩（占比70%）组成。平时成绩主要考包括学生课堂出勤和平时作业情况。但学生按时出勤并不能在严格意义上确保学习效果，而作业完成氛围宽松也非常考验学生的自律能力，平时学习效果难以保证。课程改革后，将平时成绩调整为占比40%，并加入了章节测试，在每章节教学完成后，以雨课堂电子试卷随堂测试的方式进行，学生交卷后立即公布成绩，方便教师和学生及时发现学习的薄弱点。单元测试很好地调动了学生学习的主观能动性，促进其更加注重平时积累。问卷调研结果显示，89.5%学生认为单元测试比较能够或非常能够加强对所学知识的理解。

（六）加强课程思政教学

工业通风与除尘课程的学习难度容易让学生产生畏难情绪，学生学习动力主要来源于获得课程学分。因此，教学中应做好课程思政教学规划及引入，将课程思政融入课堂教学，贯穿于课堂授课、课后作业、课件编写等方面。例如讨论通风技术在低碳时代发展绿色建筑中的重要性，激发学生对中国梦的憧憬；讨论高效通风除尘技术在创造良好作业环境中的必要性，深化学生职业道德教育；引入创新创业训练计划项目，培养学生的创新精神；通过课程实验实操教学，培养学生分析问题和解决问题的能力等。

五、结语

本文主要从工业通风与除尘课程教学中存在的问题出发，结合笔者及其教学团队数年来的教学经验实践，通过学情分析，梳理了提升课堂教学效果的途径，具体包括教学内容重构、教学模式优化、用好智慧教学平台、丰富考核维度和加强课程思政教学。目前改革已经取得了一定成效。

［参考文献］

[1］许素睿，梁梵洁，谢振华，等. 高校安全科学与工程类专业一体化建设模式研究[J].中国安全科学学报，2021，31（5）：70-76.

[2］马有营. 安全工程专业《工业通风》课程教学实践与改革 [J].教育现代化，2019，6（28）：72-74.

[3］中華人民共和国国家卫生健康委员会. 2021年我国卫生健康事业发展统计公报[EB/OL]. （2022-07-12） [2023-06-30]. https：//www.gov.cn/xinwen/2022-07/12/content_5700670.htm.

[4］唐红艳，朱建全，周瑜，等.某大型纺织企业棉尘职业暴露水平及控制效果[J].工业卫生与职业病，2014，40（5）：349-351.

[5］胡亚男，何九宏，李文，等.重庆市渝北区四家页岩砖厂粉尘危害状况调查[J].工业卫生与职业病，2023，49（1）：66-68.

[6］徐晓东，刘凯，俞兵，等.2019—2020年中国七省有色金属矿山矽尘暴露致矽肺的职业健康风险评估[J].卫生研究，2022，51（6）：890-897.

[7］林超，沈登辉.某市汽车制造业粉尘职业接触调查与健康风险评价[J].工业卫生与职业病，2022，48（3）：195-198.

[8］中华人民共和国教育部.教育部关于公布2018年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知[EB/OL].（2019-03-25） [2023-06-30]. http：//

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