粮油仓储安全生产课程虚拟仿真教学建设探索

卢少华　白春启　陈鹏枭

摘 要：在《教育部关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》指导下，各级虚拟仿真实验教学中心纷纷建立，促进了实践教学的发展。然而，经调查研究发现，粮油仓储安全生产课程尚未应用虚拟仿真技术。基于此，特以河南工业大学粮油仓储安全生产课程为例，探索粮油仓储安全生产课程应用虚拟仿真建设的必要性、实用性和合理性，以期填补相关虚拟仿真实验建设研究的空白。

关键词：虚拟仿真；粮油仓储安全生产；教学探讨；课程建设

粮食是安天下之本，粮食行业和企业的安全生产是国家粮食安全的重要保障。国家粮食储备是保证国家粮食安全的重要战略举措。粮油仓储行业担负着维护国家储备粮安全的神圣职责，但同时也存在着作业流程复杂、设施设备及粮食种类较多、安全生产事故多发等严峻问题。河南工业大学作为粮油行业人才培养的“黄埔军校”，在粮油仓储安全生产实践教学中对应用虚拟仿真技术进行了探索，以期弥补粮油仓储安全生产在实践教学方面的不足。

一、开展粮油仓储安全生产虚拟仿真教学的必要性

（一）满足专业人才培养的迫切需求

2021年新的安全生产法规定，要进一步提升安全可持续发展理念和系统安全思维，从根本上消除事故隐患，完善安全管理体系。习近平总书记也强调，“安全生产需警钟长鸣，重锤响敲，安全生产这根弦要始终绷得很紧，任何时候都不能放松”。当前，粮油仓储安全生产面临着“事故起数、死亡人数仍较高”“事故类型较为集中”“较大事故未能有效遏制”等问题，其中粮堆埋人、仓房倒塌等安全生产事故较为频繁，安全生产形势十分严峻。粮油仓储安全生产作为粮油储藏方向本科生的必修课，是粮食储藏安全生产应用技术的基础知识主干课程，把粮油仓储安全生产建设成内容质量高、知识体系科学完整、共享范围广泛的一流实验课程，能够对国家粮食和物资储备安全仓储专业人才培养起到有力支撑。

（二）破解传统实验教学瓶颈的有效途径

粮油仓储企业安全生产事故具有危害人民生命安全、剧毒、高危险、不可逆、毁灭性等特点，一旦出现安全生产事故，就可能造成不可估量的人员伤亡和财产损失。在实践教学中，多采用事故可能发生地现场观摩、视频或教师讲授的形式，学生只能进行事故隐患排查、简单的应急救援等“走过场式”实验，不能深入接触到安全生产实验的核心步骤、开展深度实验，实验教学仍然停留在基础知识和理论认知上，很难有效提升学生的安全生产实践能力。基于这一教学难题，现以粮油仓储安全生产多发事故类型为核心，将现代信息技术融入实验教学项目建设过程中，研发具有自主知识产权的虚拟仿真实验教学平台，提升信息化应用对课程实验教学的支撑能力。

（三）教育信息化的新时代要求

按照教育部《教育信息化2.0行动计划》要求，结合河南工业大学教育信息化规划，课程教研团队积极响应新时代教育信息化发展要求，制定了糧油仓储安全生产课程教学信息化规划，提出了围绕实验室网络环境基础、多媒体可视交流系统、虚拟仿真实验教学项目和粮油仓储模拟仓等建设内容，逐步实现资源平台、管理平台的互通、衔接与开放，致力于服务国家数字教育资源公共服务体系。

二、开展粮油仓储安全生产虚拟仿真教学的实用性

（一）破解了实验教学开展困难的僵局

粮油仓储企业安全生产课内实验项目的特殊性，决定实验教学只能采取观摩现场或影像资料等方式进行。针对安全生产实验影响因素、事故发生的过程以及应急处理等实验条件不具备和不可控等问题，按照“能实不虚”的原则，聚焦粮油仓储安全生产实际运行难题，探索建设粮油仓储安全生产虚拟仿真项目，借助虚拟仿真技术破解实验教学开展困难的僵局，提升实验教学质量。

（二）发挥了专业特色实验教学资源优势

依托河南工业大学的国家级食品科学实验教学示范中心，借助粮食和物资储备学院的仿真模拟高大平房粮仓和粮油仓储实训中心，围绕粮油仓储安全生产实验特色优势资源，结合网络信息技术构建虚拟仿真实验教学平台。通过真实体验和互动性操作让学生沉浸其中，提高学生的自主学习能力和操作能力，有效推动和促进了学校粮油仓储安全生产实践优质资源在更大范围内的应用与共享。

（三）深度融合“两性一度”和“课程思政”

教学团队构建了适用于粮油仓储安全生产实践课程中涉及安全生产事故的类型、防范措施、危险源识别、救援措施等基础性实践教学体系和粮油仓储安全生产管理员职责认定的高阶实验教学体系。通过“课前了解”的自我认知、“实践训练”的自主学习、“实践考核”的知识点检验、“实践报告”的全面总结等环节，设置了“由基础知识到专项训练再到综合性考核”的递进式、高阶性学习。教师通过“融合与拓展”模块设置由“自我提升”到“高级突破”+“课程思政”的渐进式提高，借助虚拟场景数字集库，设置了随机挑战环节，让学生在游戏闯关过程中进行具有创新性、挑战度的实验学习。同时，在“学习资料”中构建了涉及家国情怀、文化素养、法治意识、道德修养等元素知识库，学生可参照自我需求进行文献检索，在“实验报告”“融合与拓展”模块进行自我检验，实现润物无声的课程思政育人效果。

三、粮油仓储安全生产虚拟仿真教学设计的合理性

（一）依照OBE理念进行教学设计

遵循OBE理念，严格依照专业培养目标进行反向课程设计、开展教学活动，实现本课程对专业“毕业要求”指标的有效支撑。教师通过建设虚拟仿真实验平台，转变自身角色，将学生从储粮安全事故的“旁观者”变成“参与者”，实现沉浸式教学，在交互实验中了解和熟悉粮食仓储企业生产实践中的危险环节，以及一些特定作业方式的危险性，从而认识生产实践中存在的安全隐患以及可能会对人类和环境造成的危害，能够客观评价其对环境、社会经济可持续发展的影响，使学生具备粮食仓储企业生产中安全生产职业道德和遵守相关规范等能力。

（二）紧扣“两性一度”和“课程思政”目标

在满足粮油仓储安全生产课程基础要求的前提下，凸显“两性一度”，即高阶性、创新性与挑战度和“课程思政”，激发学生的学习兴趣。在基础部分，完成粮油仓储企业安全生产相关术语定义、事故分类、法律责任和安全事故报送机制的学习；在“融合与拓展”模块通过设置多类型和多场景的安全事故，随机组合，以游戏闯关的形式引导学生沉浸式学习，设置初级、中级和高级安全员三种角色等级认证，根据学生完成情况进行学习能力与效果等级评定。总之，从最基础的知识掌握到实际动手操作再到事故应急处理，逐渐使学生掌握粮堆埋人等仓储安全事故的发生特点、事故多发场景以及相应的防范与救援措施，掌握事故应急方案的制定，树牢安全发展理念，养成良好的安全生产习惯。

（三）采用虚实结合、线上线下等多样化教学方法和手段

采用自主式与讨论式协同法、练习与拓展融合法开展教学，围绕粮油仓储生产相关基础知识的学习，学生可到学校仿真模拟仓、实训中心和专业实践基地了解仓房类型、事故发生场景，针对粮油仓储企业安全生产过程及生产安全事故的发生预处理，在粮油仓储安全生产虚拟仿真系统中，学生可参与事故易发环节、发生场景，学习粮油仓储安全事故发生的过程与特点、掌握仓储安全事故的防范与救援措施。通过采用虚实结合、线上线下等多样化的教学方法和手段，培养学生自主学习、合作探究的实验能力。

（四）采用过程性监督、多渠道考核的多元化评价机制

依据“虚实”教学的特点，开展分类考核。进行虚拟场景教学，全过程监督、评价，课后可复盘课前了解、安全生产训练、实验报告、融合与拓展、学习资料等学习评价情况；对于线下教学，评价课前预习、课中小组协作和课后报告。各个过程节点和不同渠道的考核信息，均可在“学情分析”模块进行查看，为后续的课程改进提供有效的支撑。

参考文献：

[1]曹萌，白夜，郭赞权，等.森林火灾扑救虚拟仿真实验室的建设与思考[J].实验室科学，2022（4）.

[2]董燕，代晓东.虚拟仿真技术在石油工程实验教学中的应用[J].实验科学与技术，2021（3）.

[3]孙辉，师思.高职安全类专业综合虚拟仿真实训实验教学中心建设方案探讨[J].教育现代化，2019（28）.

[4]徐剑坤，王晓振，周蕊，等.采矿工程实验实践教学虚拟仿真软件的开发与应用[J].教育教学论坛，2019（37）.

[5]侯运炳，姜喜迪，权伟隆.采矿与安全虚拟仿真实验教学系统的搭建[J].教育现代化，2019（46）.

責编：勉 耘

基金项目：河南工业大学粮油仓储安全生产虚拟仿真项目（编号：29200008）

作者简介：卢少华（1988— ），男，河南工业大学粮油储藏系副主任，讲师，研究方向为储藏物害虫防治；白春启（1978— ），男，河南工业大学副教授，研究方向为储藏物害虫防治；陈鹏枭（1992— ），男，河南工业大学讲师，研究方向为储藏物干燥学。