郭強(qiáng)強(qiáng)，舒世立

(唐山師范學(xué)院 化學(xué)系，河北 唐山 063000)

目前人們的“衣食住行”離不開(kāi)化工行業(yè)，而化工行業(yè)的發(fā)展，一方面給人們的生活帶來(lái)了便利，另一方面也引發(fā)了眾多的安全及環(huán)保問(wèn)題[1]。2019年江蘇鹽城化工廠(chǎng)爆炸震驚全國(guó)，而實(shí)際上僅上半年全國(guó)化工行業(yè)已發(fā)生安全事故60起，死亡和失聯(lián)148人，造成大眾包括高校大學(xué)生對(duì)化工行業(yè)產(chǎn)生了懼怕心理。探究事故原因發(fā)現(xiàn)很多事故完全是操作不規(guī)范，相關(guān)操作人員培訓(xùn)管理混亂造成的，理應(yīng)可以避免或最大化減少損失。不能規(guī)避的情況是，化工企業(yè)的原料及產(chǎn)品確實(shí)具有易燃、易爆、有毒等性質(zhì)，且生產(chǎn)過(guò)程又具有高溫、高壓、大型化等特點(diǎn)，一旦發(fā)生事故，將直接威脅生命安全，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2]?！痘ぐ踩こ獭纷鳛榛ゎ?lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在工作崗位最基本的知識(shí)和技能，要求學(xué)生能夠利用課程所講授的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，具備能預(yù)防及處理化工企業(yè)各類(lèi)事故的能力，因此如何在教學(xué)中提高《化工安全工程》的教學(xué)效果尤為重要。

CDIO(構(gòu)思(Conceive)-設(shè)計(jì)(Design)-實(shí)現(xiàn)(Implement)-運(yùn)作(Operate))工程教育模式是目前國(guó)際工程教育改革的最新成果，是一種系統(tǒng)的先進(jìn)的教育理念和人才培養(yǎng)模式[3]。工科學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)被分成工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面。通過(guò)貫穿整個(gè)人才培養(yǎng)過(guò)程的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，在培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)，將教育過(guò)程放到工程領(lǐng)域的具體情境中[4]。這種教育模式能夠讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)[5]。在新工科及工程教育背景下，學(xué)生應(yīng)該具有團(tuán)隊(duì)合作能力，這是以往的培養(yǎng)模式所欠缺的。畢業(yè)生就業(yè)時(shí)，具備了團(tuán)隊(duì)協(xié)作及足夠的個(gè)人能力，可以處理及避免很多化工事故的發(fā)生?；ぐ踩こ藽DIO工程教育模式的推廣必將促進(jìn)學(xué)校新一輪的教學(xué)改革。

1 對(duì)以往教學(xué)過(guò)程的反思

近年來(lái)化工企業(yè)安全事故層出不窮，而國(guó)內(nèi)很多高校都開(kāi)辦了安全工程或者化工安全工程方向的課程，但企業(yè)這方面的人才依舊短缺，或者說(shuō)畢業(yè)生無(wú)法勝任化工安全工程師的工作，這說(shuō)明化工安全工程方向現(xiàn)有的培養(yǎng)模式與行業(yè)的要求有較大差距，人才培養(yǎng)及教學(xué)模式存在很大的問(wèn)題。

首先人才培養(yǎng)基本都遵循以教師為主的填鴨式學(xué)習(xí)方式，課本內(nèi)容呆板導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，上課不認(rèn)真聽(tīng)講，測(cè)試突擊準(zhǔn)備。概括原因就是缺乏實(shí)踐操作和聯(lián)系實(shí)際的內(nèi)容，沒(méi)有形成良好的主動(dòng)學(xué)習(xí)氛圍，沒(méi)有培養(yǎng)學(xué)生自主解決問(wèn)題的能力。CDIO模式主要培養(yǎng)的就是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的工程實(shí)踐能力，對(duì)比枯燥及難懂的教科書(shū)內(nèi)容，可以最大化地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主解決問(wèn)題能力。

其次雖然一些高校頻頻發(fā)生實(shí)驗(yàn)室安全事故，化工實(shí)驗(yàn)室安全理應(yīng)受到很大重視，可相反化工安全工程類(lèi)課程卻基本沒(méi)有配套實(shí)驗(yàn)課程，原因是目前高校偏重基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)，對(duì)化工安全類(lèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備投資嚴(yán)重不足，或者干脆沒(méi)有安排實(shí)驗(yàn)課，距離工程培養(yǎng)目標(biāo)有很大差距，授課內(nèi)容徹底變成紙上談兵。

最后涉及化工安全方向的實(shí)踐教學(xué)(參觀(guān)實(shí)習(xí)、模擬實(shí)習(xí))受限于實(shí)習(xí)地點(diǎn)與環(huán)節(jié)的限制，雖然目的是針對(duì)化工安全的實(shí)踐，可實(shí)習(xí)單位反而要重點(diǎn)考慮學(xué)生的人身安全，很難去深入接觸一些關(guān)鍵安全設(shè)施，當(dāng)然，并不是需要讓學(xué)生去操作一些危險(xiǎn)設(shè)備，安全問(wèn)題更有重視安全?？傊畬W(xué)生只是簡(jiǎn)單的參觀(guān)設(shè)備，走馬觀(guān)花，將來(lái)工作時(shí)就缺少了對(duì)一些重要設(shè)備及相應(yīng)安全措施的了解。

2 “化工安全技術(shù)”課程教學(xué)反思和課程建設(shè)與改革思路

從教學(xué)內(nèi)容及模式上分析，現(xiàn)有的化工安全工程教學(xué)中存在較多問(wèn)題，無(wú)法滿(mǎn)足企業(yè)對(duì)化工安全工程師人才的需要，而CDIO的教學(xué)模式則提供了解決的可能性。通過(guò)將課程與CDIO教學(xué)理念相結(jié)合，讓學(xué)生在“做中學(xué)”的過(guò)程中更好地掌握知識(shí)，提高能力，通過(guò)一個(gè)個(gè)真實(shí)的工程案例，去研究問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題[6]。這樣，學(xué)生才能具有獲取相關(guān)知識(shí)去解決問(wèn)題的動(dòng)力。在此過(guò)程中，重要的不是解決了一個(gè)具體的問(wèn)題或者掌握了相關(guān)的知識(shí)，而是在于學(xué)會(huì)如何發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并可以通過(guò)所學(xué)知識(shí)去解決問(wèn)題，從而獲得一定的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。同時(shí)，工程師培養(yǎng)可以加強(qiáng)學(xué)生相互間溝通的能力以及團(tuán)隊(duì)合作的能力。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，這就要求教師需要具有相對(duì)扎實(shí)的工程實(shí)際和理論的背景知識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生在課題初期盡快進(jìn)入課題角色，隨著課題的進(jìn)展，學(xué)生要自己獲取更多的相關(guān)知識(shí)，并進(jìn)行深入的研究，應(yīng)用知識(shí)去解決問(wèn)題。

學(xué)生之前從未接觸過(guò)工程課程，缺乏工程概念，因而在能源化學(xué)工程及應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的《化工安全工程》教學(xué)中，結(jié)合CDIO教學(xué)理念，對(duì)該課程進(jìn)行改革，將教材內(nèi)容按照構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)作的CDIO教育模式進(jìn)行構(gòu)建整合。教師在強(qiáng)調(diào)基本概念及原理的同時(shí)，更加注重實(shí)際運(yùn)用和學(xué)生工程實(shí)踐能力的提升。要求學(xué)生選擇一個(gè)虛擬的工程項(xiàng)目，訓(xùn)練學(xué)生選題、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行化工安全生產(chǎn)的能力。為了實(shí)現(xiàn)CDIO的教學(xué)目標(biāo)，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，確定了以虛擬項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向、以工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的《化工安全工程》CDIO教學(xué)模式，將學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程及工程培養(yǎng)結(jié)合一體。

具體實(shí)施如下：

(1)首先課堂教學(xué)內(nèi)容充分跟工程案例設(shè)計(jì)訓(xùn)練結(jié)合，做到理論跟實(shí)踐結(jié)合，將理論知識(shí)和化工安全的實(shí)際生產(chǎn)知識(shí)、技術(shù)等做為重點(diǎn)。

(2)利用唐山市一些企業(yè)的化工安全崗位的工作過(guò)程為背景(例如危險(xiǎn)性較高的焦化項(xiàng)目)，設(shè)計(jì)教學(xué)虛擬項(xiàng)目。幾名學(xué)生按照需要組成獨(dú)立項(xiàng)目小組，項(xiàng)目組成員按照分配的不同工段，不同生產(chǎn)工藝。首先確定工藝安全隱患，通過(guò)查閱資料及小組討論，從職業(yè)工程師的角度，設(shè)計(jì)出保證企業(yè)安全生產(chǎn)的各項(xiàng)安全工程措施。這一過(guò)程即培養(yǎng)了學(xué)生的工程能力同時(shí)又提高學(xué)生的安全素養(yǎng)和實(shí)踐能力。由于任務(wù)的復(fù)雜性，單個(gè)學(xué)生也難以完成，促使學(xué)生相互交流合作，鍛煉學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。模擬項(xiàng)目使每個(gè)學(xué)生都變成為工程技術(shù)人員，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，取得了很好的教學(xué)效果。

(3)鑒于學(xué)生仍然欠缺一些專(zhuān)業(yè)知識(shí)及分析理解錯(cuò)誤，采用專(zhuān)家論證會(huì)的形式，對(duì)每個(gè)虛擬項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)。一個(gè)小組的學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目簡(jiǎn)述及方案匯報(bào)，其余學(xué)生作為專(zhuān)家對(duì)不足之處進(jìn)行分析。這樣可以使全體學(xué)生鞏固了化工安全工程的基本概念和基本原理，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生構(gòu)思設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的能力，增強(qiáng)了學(xué)生表達(dá)及交流能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，幫助學(xué)生更全面了解化工生產(chǎn)過(guò)程的各類(lèi)安全措施，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性。

(4)為了更好的與實(shí)際相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生職業(yè)意識(shí)，完成CDIO模式最后的運(yùn)作部分，同時(shí)結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況。選取虛擬項(xiàng)目分析全面，方案具有可行性的一組學(xué)生作為代表，深入到相關(guān)企業(yè)與第一線(xiàn)的化工安全技術(shù)人員做深入交流，按照

工藝流程一步步探究考慮方案的可行性及存在的問(wèn)題，此時(shí)的學(xué)生已經(jīng)從紙上談兵進(jìn)入了實(shí)踐階段，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)化工安全人才培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。

(5)CDIO模式也不是一個(gè)純粹的自我學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生積極參與虛擬項(xiàng)目培訓(xùn)的同時(shí)，授課教師自身也要積極與化工企業(yè)安全技術(shù)人員多交流，保證每一屆學(xué)生都可以有最全面的相關(guān)內(nèi)容講授。有機(jī)會(huì)要深入企業(yè)調(diào)研，參加實(shí)踐鍛煉保證具有較高的教學(xué)水平。

3 結(jié)語(yǔ)

以培養(yǎng)具有解決實(shí)際化工生產(chǎn)安全問(wèn)題的工程技術(shù)人才為目的，將CDIO的理念引入到能源化學(xué)工程及應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的化工安全工程教學(xué)當(dāng)中。通過(guò)改革整合教學(xué)大綱及授課內(nèi)容，注重學(xué)生工程實(shí)際能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生分析和解決工程問(wèn)題的能力。利用虛擬項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)模式和化工企業(yè)實(shí)地訓(xùn)練為學(xué)生提供更多實(shí)踐機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作，對(duì)安全工程問(wèn)題的分析解決能力。

課程改革突出以下幾點(diǎn)：

(1)以CDIO理念為指導(dǎo)，培養(yǎng)既具備化工安全專(zhuān)業(yè)知識(shí)、又具備一定實(shí)際工程應(yīng)用能力的優(yōu)秀人才；(2)人才培養(yǎng)模式建設(shè)要充分體現(xiàn)“會(huì)分析構(gòu)思設(shè)計(jì)、懂工程解決實(shí)現(xiàn)、能實(shí)踐運(yùn)作”的專(zhuān)業(yè)工程師人才培養(yǎng)思想；(3)課程體系化工安全工程理論基礎(chǔ)課、重視學(xué)生團(tuán)隊(duì)及個(gè)人工程教育培養(yǎng)、重視實(shí)踐環(huán)節(jié)。

基于CDIO理念的化工安全工程課程的改革，對(duì)培養(yǎng)出具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)，能在化工企業(yè)及相關(guān)單位具有工程應(yīng)用能力的技術(shù)人才具有重要意義。