田子建 雷 婧 劉社育 甕立平

(中國礦業(yè)大學(xué)(北京),北京市海淀區(qū),100083)

煤礦特種作業(yè)人員安全培訓(xùn)面臨的問題與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用?

田子建 雷 婧 劉社育 甕立平

(中國礦業(yè)大學(xué)(北京),北京市海淀區(qū),100083)

針對目前我國煤礦特種工安全培訓(xùn)存在的主要問題,提出了做好培訓(xùn)的需求分析、改善培訓(xùn)方法、建立“串行”的實際操作結(jié)合面試的考核方式、加強師資的實踐性、完善培訓(xùn)評估等提高特種工安全培訓(xùn)質(zhì)量的對策。指出了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在煤礦井下特種作業(yè)人員安全培訓(xùn)中的應(yīng)用方式和特點。

特種作業(yè)人員 安全培訓(xùn) 需求分析 培訓(xùn)方法 考核方式 培訓(xùn)評估 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

煤炭行業(yè)特種作業(yè)人員是影響煤炭行業(yè)安全生產(chǎn)的主要因素之一,據(jù)煤礦井下事故原因分析統(tǒng)計,特種工崗位違章作業(yè)占人員違章作業(yè)的80%,所以提高煤炭行業(yè)特種作業(yè)人員培訓(xùn)質(zhì)量是提高煤炭行業(yè)安全生產(chǎn)的必要途徑之一。煤礦企業(yè)特種作業(yè)人員包括井下電工、爆破工、通風(fēng)安全監(jiān)測工、瓦斯檢查工、安全檢查工、提升機操作工、采煤機(掘進機)操作工、瓦斯抽采工、防突工、探放水工等。本文作者作為第二起草人參加了安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《AQ 1094－2011煤礦通風(fēng)安全監(jiān)測工安全技術(shù)培訓(xùn)大綱及考核要求》的制定,在該項安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中全面調(diào)研了目前特種作業(yè)人員培訓(xùn)工作存在的問題。

1 存在問題

1.1 學(xué)員文化水平較低且差異較大

目前,我國煤炭井下從業(yè)人員文化水平相對較低,小學(xué)文化程度或者文盲占有相當(dāng)大的比例,《AQ 1094－2011煤礦通風(fēng)安全監(jiān)測工安全技術(shù)培訓(xùn)大綱及考核要求》針對的通風(fēng)安全監(jiān)測工10個特種工中對文化水平要求較高的,通風(fēng)安全監(jiān)測工負(fù)責(zé)礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的運行和維護,瓦斯是煤礦井下首要災(zāi)害隱患,通風(fēng)安全監(jiān)測工對保障井下安全起著非常重要的作用,該標(biāo)準(zhǔn)在征求意見稿中對通風(fēng)安全監(jiān)測工從業(yè)條件中學(xué)歷要求的條款是“高等院?；蚵殬I(yè)技術(shù)學(xué)校相關(guān)專業(yè)大專以上文化程度”,通過大量的意見反饋和反復(fù)的討論,定稿的標(biāo)準(zhǔn)該條款為“高中及以上文化程度”,有很多呼聲認(rèn)為這個條款要求太高,認(rèn)為“初中及以上文化程度”較切合實際,這從一個側(cè)面反映了特種工培訓(xùn)工作的重要性和急迫性,煤礦安全生產(chǎn)的提高要靠科技和裝備,特種工是科技裝備的直接操作者和維護人員,如果不提高他們的技術(shù)素質(zhì),再好的裝備也難以發(fā)揮其應(yīng)有的作用。煤炭行業(yè)對不同工種的技術(shù)要求有很大差異,譬如通風(fēng)安全監(jiān)測工相對其他特種工對通信、計算機等弱電知識要求較強,而井下電工強調(diào)學(xué)員有較好的電機、井下供電等強電知識。特種作業(yè)人員自身素質(zhì)存在很大差異,學(xué)員的文化程度和技術(shù)水平有很大差距,給培訓(xùn)帶來很大的難度,導(dǎo)致培訓(xùn)質(zhì)量不高。

1.2 培訓(xùn)內(nèi)容缺乏針對性

目前特種工培訓(xùn)內(nèi)容存在的問題主要表現(xiàn)在要花很大精力培訓(xùn)教師補習(xí)基礎(chǔ)技術(shù)知識和灌輸安全規(guī)程條例,而忽視了學(xué)員在日常工作中遇到或可能遇到的實際問題。

目前我國的特種工培訓(xùn)機構(gòu)是專業(yè)獨立的培訓(xùn)組織,其教師是專職的培訓(xùn)教師,有很大比例的培訓(xùn)教師很少下井深入生產(chǎn)一線,很多教師的身體條件已不適應(yīng)井下的跟班作業(yè),如果培訓(xùn)教師不深入生產(chǎn)現(xiàn)場主動調(diào)研特種工作業(yè)情況,是很難發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場特種工的培訓(xùn)需求,而培訓(xùn)機構(gòu)對教師的考核和獎勵普遍按課時量進行計算,雖然也要求轉(zhuǎn)業(yè)教師進行現(xiàn)場調(diào)研和寫調(diào)研報告,但這種調(diào)研報告基本上是流于形式,培訓(xùn)教師到煤礦調(diào)研多數(shù)情況只去地面調(diào)度室,下井也只限于到大巷,很少全程跟班到采掘一線,而采掘一線才是真正的各類特種工常遇到問題的作業(yè)場所,這與目前我國煤炭企業(yè)管理模式等因素有關(guān),生產(chǎn)單位出于安全和利益的考慮,并不歡迎培訓(xùn)教師進入生產(chǎn)現(xiàn)場的核心區(qū)域,培訓(xùn)教師的調(diào)研是出于完成任務(wù),缺乏作調(diào)研的激勵機制和動力,而好的有針對性的調(diào)研是做好煤炭行業(yè)特種作業(yè)人員安全培訓(xùn)的前提和基礎(chǔ)。

1.3 教學(xué)方法陳舊

培訓(xùn)機構(gòu)和煤炭企業(yè)用人單位目前沒有建立起特種工培訓(xùn)需求調(diào)研的有效保障機制,導(dǎo)致在培訓(xùn)內(nèi)容上缺乏針對性,表現(xiàn)在教學(xué)方法上就是理論與實踐脫節(jié)。目前,大多數(shù)的培訓(xùn)還是以傳統(tǒng)的課堂教學(xué)為主,以教師為中心、以教材為中心、授課方式死板,教學(xué)方法上還沒有形成一個有效的模式,基本上還是沿用高校的教學(xué)模式,簡單地分為理論課和實踐課兩類,在作培訓(xùn)計劃時規(guī)定的指標(biāo)是理論課占多大比例,實踐課占多大比例,理論課講理論,實踐課練操作,二者沒有有機的結(jié)合。由于缺乏充分有效的培訓(xùn)需求調(diào)研,培訓(xùn)目標(biāo)模糊,理論課講哪些內(nèi)容,實踐課做哪些操作更是缺乏針對性。由于缺乏講授和演練學(xué)員在現(xiàn)場遇到的困惑和問題,學(xué)員學(xué)習(xí)沒有積極主動性。

1.4 培訓(xùn)考核一刀切

與培訓(xùn)教學(xué)方法相對應(yīng),特種工培訓(xùn)考核分為筆試和實踐操作兩部分。比如要求煤礦通風(fēng)安全監(jiān)測工掌握對瓦斯?jié)舛鹊仁畮追N傳感器、電源、斷電器、礦用分站、信息傳輸接口等諸多儀器設(shè)備的安裝、操作運行和維護,為了便于考核,簡單地把這些知識技能和對應(yīng)的管理條例分別拆成筆試和實踐操作兩部分,考核時分別給每個單元劃定一個底線,多年的實踐表明這種形式上的分離很難反映學(xué)員對特定專項技能和管理條例的掌握程度,每期培訓(xùn)班是筆試同時進行,實踐操作分組進行,這種考核形式太過簡單粗糙,無法準(zhǔn)確地考察學(xué)員對每項技術(shù)技能的掌握情況,也不利于調(diào)動學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性和引導(dǎo)學(xué)員有效地學(xué)習(xí)掌握技術(shù)技能。一刀切主要源于考慮到要給學(xué)員統(tǒng)一發(fā)證書,證書的目的是為表明學(xué)員通過了培訓(xùn)考核,這種一刀切的方式阻礙了培訓(xùn)的有效考核,好的考核制度是改善培訓(xùn)質(zhì)量的基礎(chǔ),應(yīng)該考慮對這種一刀切的考核和發(fā)證方式進行改變。

2 提高特種工安全培訓(xùn)質(zhì)量的對策

要保證特種工安全培訓(xùn)質(zhì)量,必須對培訓(xùn)工作進行規(guī)范化管理,培訓(xùn)機構(gòu)要改變?yōu)榕嘤?xùn)而培訓(xùn)的現(xiàn)狀,首先要變“要我培訓(xùn)”為“我要培訓(xùn)”,培訓(xùn)課程開始前要先進行充分的需求分析,根據(jù)特種工生產(chǎn)現(xiàn)場操作和維護設(shè)備的情況總結(jié)出其應(yīng)掌握的專業(yè)技能,調(diào)查了解生產(chǎn)現(xiàn)場特種工知識技術(shù)的實際水平和欠缺之處,這種調(diào)研不是一勞永逸的,一方面是工人的素質(zhì)在不斷提高,另一方面是新的裝備和技術(shù)在煤礦企業(yè)不斷得到應(yīng)用,以通風(fēng)安全監(jiān)測為例,瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸方式就經(jīng)歷了電纜、光纜、無線的轉(zhuǎn)變,傳感器的檢測原理也經(jīng)歷了催化燃燒、電化學(xué)、光纖檢測的不同階段,煤礦企業(yè)的自動化信息化水平在不斷提高,與此相對應(yīng)的是要求培訓(xùn)教師和特種工作業(yè)人員都要終身學(xué)習(xí)。將培訓(xùn)的需求通過培訓(xùn)設(shè)計轉(zhuǎn)換成培訓(xùn)課程大綱和教案,進行課程的實施,使學(xué)員能力得到提高,通過培訓(xùn)考核和評價等反饋環(huán)節(jié)檢驗培訓(xùn)效果,將培訓(xùn)效果與培訓(xùn)需求進行比較,從而形成一個良性循環(huán),如圖1所示,這樣才能保證培訓(xùn)質(zhì)量不斷提高。

圖1 安全培訓(xùn)系統(tǒng)

2.1 強化特種工安全培訓(xùn)需求調(diào)研

煤炭行業(yè)特種作業(yè)人員各工種所需技能有很大差異,同一工種在不同企業(yè)的流程和要求也不相同,做好培訓(xùn)的需求分析是保障培訓(xùn)質(zhì)量的基礎(chǔ),需求分析是特種工培訓(xùn)的起始環(huán)節(jié),通過收集、分析煤礦企業(yè)情況和各工種學(xué)員的情況以及評估反饋來判斷煤礦企業(yè)和學(xué)員對特種工培訓(xùn)的需求,從而決定特種工培訓(xùn)的內(nèi)容和方式。需求調(diào)研的有效必須有煤礦企業(yè)的積極參與作保障,培訓(xùn)機構(gòu)不能閉門造車,生產(chǎn)現(xiàn)場特種工在工作中常碰到什么樣的問題,需要哪些方面的技能提高,生產(chǎn)現(xiàn)場的班組長和技術(shù)主管最清楚,要請他們來參與培訓(xùn)內(nèi)容的制定,要讓他們相信通過培訓(xùn)提高員工的技術(shù)技能,必將為企業(yè)和班組帶來效益和排除安全隱患,培訓(xùn)機構(gòu)要通過自身的努力為企業(yè)生產(chǎn)管理者證明這樣一個事實:企業(yè)有效積極參與培訓(xùn)對其自身的發(fā)展有重要的意義。

2.2 改進特種工培訓(xùn)方法

現(xiàn)階段我國煤炭行業(yè)特種工培訓(xùn)授課方式單一,授課內(nèi)容以教材為中心,以教師講授為主,老師講授,學(xué)員接收,雖然授課過程也會設(shè)計提問、討論等互動環(huán)節(jié),但并未從根本上改變學(xué)員是被動接收者的現(xiàn)實,學(xué)員上課缺乏積極性、主動性。要提高培訓(xùn)質(zhì)量,首先要采用新的教學(xué)方法提高學(xué)生的積極性。目前培訓(xùn)教師普遍采用的教學(xué)工具和手段是PPT、黑板、麥克風(fēng)和粉筆(油彩筆),筆記本電腦在教師桌上,但學(xué)員桌子上放的是筆記本而非筆記本電腦,隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,要把學(xué)員桌上的筆記本換成筆記本電腦,使學(xué)員的角色真正由被動變?yōu)橹鲃?使學(xué)員通過電腦提供的模擬場景互動地學(xué)習(xí)和模擬操作,現(xiàn)代化的三維虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)技術(shù)為實現(xiàn)這樣的培訓(xùn)方式提供了平臺和手段,三維虛擬現(xiàn)實技術(shù)最大的優(yōu)勢在于對三維空間的表達和演示,而煤礦生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)過程就是在地下三維空間中進行的,只有借助三維虛擬現(xiàn)實技術(shù)才能對煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境進行模擬仿真。虛擬煤礦特種工培訓(xùn)體系模型由人機界面層、三維煤礦場景層以及Open GL仿真平臺及操作系統(tǒng)層三層體系結(jié)構(gòu)組成,主要實現(xiàn)煤礦虛擬漫游、虛擬實現(xiàn)和各工種的作業(yè)流程功能。借助虛擬漫游,學(xué)員可以身臨其境地在虛擬巷道中行走;學(xué)員在礦井虛擬現(xiàn)實中找到自己的工作位置,進行點擊操作,出現(xiàn)相應(yīng)的培訓(xùn)知識和操作條例提示,并有操作演示,學(xué)員可以操作虛擬設(shè)備,系統(tǒng)會根據(jù)其操作正確與否做出評價,從而使學(xué)員在交互過程中迅速掌握技能知識和有關(guān)條例。

2.3 建立科學(xué)化考核體系

首先要提高培訓(xùn)過程考核的重視度,強化培訓(xùn)考核管理體系?？己梭w系包括對學(xué)員的考核和對教師的考核,形成雙層約束考核機制,充分調(diào)動雙方的積極性,有利于培訓(xùn)質(zhì)量的提高。

改變現(xiàn)有的考核方式?？梢詤⒖紘馄髽I(yè)員工培訓(xùn)的考核經(jīng)驗,采用競賽的方式,對每個學(xué)員進行單獨考核,變筆試為面試,將實踐操作與理論考核兩個環(huán)節(jié)融為一體,徹底改變現(xiàn)有將筆試和實踐操作兩個環(huán)節(jié)分離的局面,以考帶練,以考促練。筆者嘗試過應(yīng)用這種考核方式。培訓(xùn)結(jié)束后,學(xué)員在一年內(nèi)自愿報名參加考核,培訓(xùn)機構(gòu)根據(jù)學(xué)員的報名情況協(xié)調(diào)考核時間和地點,考核形式為實際操作＋面試,考核小組由3名考官組成,其中2名來自生產(chǎn)現(xiàn)場的技術(shù)和管理人員,通過考核的學(xué)員將獲得相應(yīng)的培訓(xùn)證書,學(xué)員可以有一次的補考機會,但如果2次均不通過,需要再培訓(xùn)。自愿報名的方式雖然增加了培訓(xùn)機構(gòu)的管理難度,但是卻調(diào)動了學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性。實踐表明這種考核方式受到用人企業(yè)和學(xué)員的普遍認(rèn)可,當(dāng)然這種考核方式對培訓(xùn)機構(gòu)要求較高,考核的周期要求較長。

目前我國煤炭行業(yè)培訓(xùn)機構(gòu)的現(xiàn)狀是培訓(xùn)教師只在培訓(xùn)班開班期間較為緊張,而在沒有培訓(xùn)班的時間里較為輕松,目前的培訓(xùn)機構(gòu)完全有能力將“并行”的考核變?yōu)椤按小钡目己?隨著培訓(xùn)機構(gòu)的發(fā)展和健全,最終理想的考核方式應(yīng)該是深入生產(chǎn)現(xiàn)場進行考核,將考核和培訓(xùn)的需求調(diào)研融為一體。

2.4 加強師資的實踐性要求

特種工培訓(xùn)質(zhì)量的高低很大程度取決于教師的專業(yè)水平和工作質(zhì)量。所以,加強師資力量是提高煤礦特種工技術(shù)培訓(xùn)質(zhì)量的重要途徑。必須采用請進來、走出去的方式,請進來即請生產(chǎn)現(xiàn)場專業(yè)的技術(shù)人員來參與培訓(xùn)的全過程,特別是在培訓(xùn)內(nèi)容的制定和學(xué)員考核這兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)應(yīng)該由現(xiàn)場技術(shù)人員主導(dǎo),因為他們更了解現(xiàn)場的需求,由他們主導(dǎo)培訓(xùn)內(nèi)容的制定可以使培訓(xùn)更具針對性,他們更清楚現(xiàn)場特種工的實際業(yè)務(wù)水平,由他們主導(dǎo)培訓(xùn)考核會更客觀地反映培訓(xùn)的效果;走出去即要求專職的培訓(xùn)教師定期到煤礦生產(chǎn)企業(yè)工作一段時間,在制度上確保特種工培訓(xùn)教師對實際的生產(chǎn)現(xiàn)場有很好的了解。

2.5 完善培訓(xùn)的評估

特種工培訓(xùn)效果最終是以員工在企業(yè)中的表現(xiàn)來衡量的,如果特種工培訓(xùn)沒有設(shè)立評估反饋環(huán)節(jié),培訓(xùn)的質(zhì)量得不到回饋,培訓(xùn)過程處于開環(huán)狀態(tài),培訓(xùn)質(zhì)量自然得不到提高。

需要改變現(xiàn)有的培訓(xùn)評估方式。要在培訓(xùn)中設(shè)立過程評估,收集學(xué)員的評價和建議,調(diào)節(jié)、激勵、促進特種工培訓(xùn)的進行,還要對學(xué)員建特種工培訓(xùn)檔案,以便動態(tài)管理和評估分析;培訓(xùn)結(jié)束后,要對學(xué)員和用人單位進行跟蹤評估,為今后的特種工培訓(xùn)提供修改依據(jù),應(yīng)該將培訓(xùn)的評估與學(xué)員的考核環(huán)節(jié)相結(jié)合,將學(xué)員的培訓(xùn)考核由目前“并行”的筆試和實踐操作2個環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)椤按小钡母傎惷嬖囆问?而且競賽面試應(yīng)由現(xiàn)場的技術(shù)人員作主導(dǎo),競賽面試考核也為有效的培訓(xùn)評估提供了條件,培訓(xùn)評估可采用柯克帕特里(Kirkpatrick)的四層次評估模型,即反應(yīng)層、學(xué)習(xí)層、行為層和結(jié)果層。反應(yīng)層指的是學(xué)員在接受培訓(xùn)時對培訓(xùn)本身是否滿意及滿意的程度;學(xué)習(xí)層指的是學(xué)員在接受培訓(xùn)后知識和技能水平是否得到提高及提高的程度;行為層指的是學(xué)員所學(xué)知識和技能是否在工作中得到運用及運用程度;結(jié)果層指的是學(xué)員是否通過所學(xué)知識和技能使自己的業(yè)績得到改善及改善的程度。

表1 培訓(xùn)過程評估模型

表2 跟蹤評估模型

(1)培訓(xùn)過程評估。在培訓(xùn)過程中,對教學(xué)管理、教師管理、學(xué)員管理和培訓(xùn)服務(wù)進行評估,模型如表1所示。

(2)培訓(xùn)跟蹤評估。培訓(xùn)項目結(jié)束后一年左右,對學(xué)員行為改變和培訓(xùn)效果進行跟蹤評估,模型如表2所示。

3 結(jié)束語

分析了煤炭行業(yè)特種作業(yè)人員安全培訓(xùn)面臨的問題與對策,提出了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在煤礦井下的特種作業(yè)人員安全培訓(xùn)中的應(yīng)用方式和特點,指出虛擬現(xiàn)實技術(shù)對提高煤礦特種 作業(yè)人員安全培訓(xùn)效果具有重要意義。

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Problems of safety training for special operation personnel in coal mines and application of virtual reality technology

Tian Zijian,Lei Jing,Liu Sheyu,Weng Liping
(China University of Mining and Technology,Beijing,Haidian,Beijing 100083,China)

In view of the present main problems of coal mines in China special work safety training,puts forward the training demand analysis,improve training methods,establish a＂serial＂actual operation combined with the interview assessment methods,strengthening teachers＇practical,perfect training evaluation etc．Countermeasures to improve the quality of the special work safety training．Points out the virtual reality technology in coal mine application forms and characteristics of special operations personnel safety training．

special operation personnel,safety training,demand analysis,training methods, evaluation mode,training evaluation,virtual reality technology

TD791

A

田子建(1964－),男,博士,教授,博士生導(dǎo)師,中國礦業(yè)大學(xué)(北京)通信與信息系統(tǒng)博士點學(xué)科帶頭人,研究方向:礦井監(jiān)控與通信。

(責(zé)任編輯 張艷華)

國家自然科學(xué)基金資助重點項目:煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信基礎(chǔ)研究(51134024),國家高技術(shù)研究發(fā)展項目(863計劃)——數(shù)字礦山關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究(2012AA062203)