王登科,袁明羽,司磊磊1,,左偉芹1,
(1.安全工程國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(河南理工大學(xué)),河南 焦作 454000;2.河南理工大學(xué)河南省瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地,河南 焦作 454000;3.河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院,河南 焦作 454000;4.煤炭安全生產(chǎn)與清潔高效利用省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心,河南 焦作 454000)
安全檢測與監(jiān)控技術(shù)課程是普通高校安全類專業(yè)本科生的一門專業(yè)必修課,隨著信息技術(shù)的發(fā)展及其在各個領(lǐng)域的滲透和應(yīng)用,專業(yè)的安全檢測與監(jiān)控知識非常重要,因此,該課程在安全工程本科生的教學(xué)體系中擁有非常重要的地位[1]。
根據(jù)近年來我國安全事故的分析結(jié)果,安全檢測與監(jiān)控系統(tǒng)缺陷是安全生產(chǎn)事故發(fā)生的重要因素之一。對于此課程的教學(xué)改革與思考也引發(fā)了探討,如朱昌志等[2]為了使實(shí)驗(yàn)室可以真實(shí)模擬煤礦井下復(fù)雜的環(huán)境參數(shù)變化,設(shè)計(jì)開發(fā)了煤礦生產(chǎn)安全監(jiān)控教學(xué)系統(tǒng);王凱等[3]自主開發(fā)了安全檢測監(jiān)控課堂教學(xué)演示系統(tǒng),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果;曹禮梅等[4]基于化工背景,在教學(xué)方法、教學(xué)模式等方面進(jìn)行了探索。以上學(xué)者對于本課程的探索豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,本文基于對課堂教學(xué)實(shí)際情況的了解,嘗試從創(chuàng)新教學(xué)方法、更新教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化課程考核方式等角度,對安全檢測與監(jiān)控課程的教學(xué)進(jìn)行改革與探索。
現(xiàn)階段本科的教學(xué)內(nèi)容主要包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分,通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)掌握安全檢測與監(jiān)控技術(shù)的基礎(chǔ)知識和基本技能,包括有關(guān)參量的現(xiàn)代檢測方法、測量電路設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理和誤差分析及傳感器的工作原理等內(nèi)容,以便學(xué)生熟悉有毒、有害等氣體及溫度的檢測方法,可應(yīng)用本課程的專業(yè)知識為安全管理決策和技術(shù)提供支撐。
該課程的授課方式主要以教師講解為主,教師多是借助于多媒體進(jìn)行理論知識講解。然而理論知識量大,涉及有電磁學(xué)、力學(xué)等多學(xué)科知識,大多數(shù)教師只是按照教學(xué)任務(wù)將教材中的知識點(diǎn)傳授給學(xué)生,學(xué)生也只是被動地接受,對相關(guān)原理沒有直觀印象,該教學(xué)模式已不適應(yīng)新形勢下學(xué)生對獲取知識途徑的需求。
該課程多涉及到傳感器、電子線路等知識,理論知識較為抽象,這就要求理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合,雖然大多數(shù)高校均開設(shè)了實(shí)驗(yàn)課程,但受傳統(tǒng)的教育理念和我國教育體制的雙重影響,實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直沒能引起足夠重視。當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)課程是按照教學(xué)大綱提前制定好的,實(shí)驗(yàn)前,由教師提前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料,調(diào)試好實(shí)驗(yàn)設(shè)備,排除盡可能存在的障礙,然后由教師向?qū)W生講解實(shí)驗(yàn)原理和步驟、注意事項(xiàng)并示范操作,學(xué)生只是模仿老師的步驟做一遍,缺乏認(rèn)真獨(dú)立思考。
目前大多數(shù)高校采用的教學(xué)形式相對傳統(tǒng)單一,圍繞著如何充分調(diào)動學(xué)生的積極性去創(chuàng)新教學(xué)模式和方法,教師可將傳統(tǒng)的檢測監(jiān)控技術(shù)與最新的科研成果結(jié)合在一起,讓學(xué)生了解該技術(shù)的最新進(jìn)展。同時也可嘗試多種形式的實(shí)驗(yàn)方法,例如在新冠疫情期間,線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)無法正常開展的情況下,教師可借助信息化技術(shù)手段,采用線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,解決遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題。
授課教師在傳授給學(xué)生安全檢測與監(jiān)控技術(shù)的基本原理和理論等基礎(chǔ)內(nèi)容之外,應(yīng)及時更新教材,結(jié)合安全監(jiān)測的新技術(shù)、新設(shè)備,不斷更新授課內(nèi)容。安全檢測與監(jiān)控這門課的內(nèi)容若與其他專業(yè)課存在重復(fù),教師應(yīng)調(diào)整相關(guān)課堂講授內(nèi)容,調(diào)節(jié)上課順序,在有限的課時內(nèi)講解核心技術(shù)與知識。
課程考核不僅要考核學(xué)生是否掌握基礎(chǔ)知識,還需考核學(xué)生是否具有靈活的知識運(yùn)用能力。以河南理工大學(xué)的安全檢測與監(jiān)控技術(shù)課程考核為例,期末考試卷面成績占總成績的70%,平時的出勤情況、作業(yè)完成情況和實(shí)驗(yàn)完成情況占總成績的30%,這種考核方式雖然有考慮到學(xué)生的平時課堂表現(xiàn),但學(xué)生之間仍然存在抄襲作業(yè)和編造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不良行為,且實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是分組進(jìn)行,一般考核不到個人,難免有學(xué)生不夠投入。因此,應(yīng)優(yōu)化課程考核方式,注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。
本次教學(xué)改革需重點(diǎn)解決上述三個方面的相關(guān)問題,即以教學(xué)內(nèi)容改革為核心,創(chuàng)新教學(xué)方法,完善課程考核方式,探索新的適合現(xiàn)代安全檢測與監(jiān)控發(fā)展的教學(xué)方法。
根據(jù)該課程的教學(xué)現(xiàn)狀以及改革中需要解決的重點(diǎn)問題,同時借鑒其他學(xué)者的經(jīng)驗(yàn),提出安全檢測與監(jiān)控技術(shù)課程的教學(xué)改革思路。
根據(jù)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新教學(xué)方法,可以采用案例教學(xué),將安全檢測與監(jiān)控技術(shù)的知識分解到若干個實(shí)際案例中,教師可根據(jù)相關(guān)的經(jīng)典案例設(shè)計(jì)教學(xué)案例,依據(jù)循序漸進(jìn)的教學(xué)思想,按照章節(jié),從簡單到復(fù)雜設(shè)計(jì)教學(xué)案例[5],這樣促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用化、新穎化[6]。教師提供案例材料,學(xué)生必須認(rèn)真閱讀和思考,然后給出判斷和結(jié)果。采用案例教學(xué),不僅可以讓學(xué)生根據(jù)實(shí)際的環(huán)境和事件進(jìn)行分析、討論,用科學(xué)的方法做出正確的決策[7],也可以使理論知識生動形象,易達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
授課教師應(yīng)圍繞該課程的教學(xué)目標(biāo),不斷刪減和更新授課內(nèi)容。所采用的《安全檢測與監(jiān)控技術(shù)》這本書包含的有緒論、過程參數(shù)檢測與監(jiān)控、氣體檢測與監(jiān)控等內(nèi)容,為了避免該課程內(nèi)容與燃燒與爆炸、職業(yè)危害與防護(hù)的課程內(nèi)容重復(fù)太多,教師在授課時可酌情刪掉重復(fù)的內(nèi)容,著重講授安全檢測與監(jiān)控技術(shù)的重點(diǎn)內(nèi)容。教師可將教材內(nèi)容與最新科研成果結(jié)合在一起,例如在介紹各類檢測監(jiān)控系統(tǒng)時,除了介紹常規(guī)的溫度檢測、紅外氣體濃度監(jiān)測技術(shù)等內(nèi)容之外,可以介紹新型的無損檢測技術(shù)及其應(yīng)用,通過對比各種方法的優(yōu)缺點(diǎn),使學(xué)生更加深刻理解不同方法的原理。
雖然大多數(shù)高校開設(shè)了實(shí)驗(yàn)教學(xué),但課時不長,建議實(shí)行自主性實(shí)驗(yàn)方案,制定大膽創(chuàng)新的開放型實(shí)驗(yàn)室管理制度[8],學(xué)生可以自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法、步驟,經(jīng)老師批準(zhǔn),在保證安全的前提下,可進(jìn)行實(shí)驗(yàn),老師只負(fù)責(zé)提供實(shí)驗(yàn)儀器和相關(guān)說明,整個實(shí)驗(yàn)過程不設(shè)置固定操作流程和固定時間,充分發(fā)揮學(xué)生本身的積極性,鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思考能力。
在新冠疫情的特殊背景下,多數(shù)高校延緩開學(xué),由于本課程的特點(diǎn),只講理論知識達(dá)不到教學(xué)效果,教師可以利用網(wǎng)絡(luò)直播平臺、相關(guān)輔助軟件等工具[9],整合校內(nèi)外優(yōu)秀的線上實(shí)驗(yàn)資源,開展線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)。例如教師可以提前錄制好實(shí)驗(yàn)操作視頻,讓同學(xué)們觀看,再進(jìn)行直播實(shí)驗(yàn)操作,積極開展在線互動與答疑,并借助線上教學(xué)平臺的信息統(tǒng)計(jì)功能,掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的情況,根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)的完成度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成績考核。
課程的成績評定方法至關(guān)重要,建議采用多角度的綜合考核評價體系。課程考核不僅要注重平時表現(xiàn)和期末測試成績,還應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)操作情況,實(shí)驗(yàn)老師可對學(xué)生實(shí)驗(yàn)掌握的情況進(jìn)行打分。進(jìn)行綜合考評,可以消除抄作業(yè)和抄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的行為,使學(xué)生主動參與課堂,例如可以讓期末考試占總成績的50%,課堂表現(xiàn)占10%,作業(yè)情況占20%,實(shí)驗(yàn)情況占20%,降低期末考試的占比,更加注重學(xué)生的平時表現(xiàn)。
安全檢測與監(jiān)控技術(shù)是一門理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的交叉型學(xué)科,在教學(xué)過程中探索出更加合適的教學(xué)方法,可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。本課程教學(xué)改革以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為核心,充分調(diào)動學(xué)生的實(shí)踐積極性為目標(biāo),從創(chuàng)新教學(xué)方法、更新教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化課程考核方式等方面進(jìn)行改革與探索,希望能夠通過一系列的措施和方法改善安全檢測與監(jiān)控技術(shù)的教學(xué)現(xiàn)狀,為安全管理行業(yè)培養(yǎng)出更優(yōu)秀、更專業(yè)的人才。