丁金城，陳 霞，黃昊飛

(山東理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山東 淄博 255000)

化工類專業(yè)開設(shè)化工安全課程，并進(jìn)行安全技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練，以提高學(xué)生的安全意識，增長學(xué)生的安全知識與技能，為他們在將來的工作中實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。在《化工安全技術(shù)》課程教學(xué)中，常使用實(shí)物、模型、掛圖、卡片、視頻、電影以及黑板畫等教學(xué)手段進(jìn)行直觀教學(xué)，當(dāng)學(xué)生人數(shù)較多，使用實(shí)物不便或模型太小，又缺乏某些必要的教具時，教師就應(yīng)當(dāng)使用插圖去輔助直觀教學(xué)。插圖有時還具有在課堂教學(xué)和課程實(shí)踐中所不易得到的重點(diǎn)突出、簡單明了、便于理解和便于記憶等獨(dú)特作用。視覺材料與課堂、課程實(shí)踐相融合，這是強(qiáng)化化工安全基礎(chǔ)理論與教學(xué)相結(jié)合發(fā)展的必然趨勢。視覺材料與課堂教學(xué)發(fā)展相適應(yīng)，以相互促進(jìn)、相互助長。視覺材料插圖的補(bǔ)充，必然使課堂教學(xué)更加豐富多彩；插圖材料落后，也必將拖課堂教學(xué)的后腿[1-2]。

例如，在授課中，很難將安全的具體含義表述得清晰明了，而是從描述危險的角度講解，來體現(xiàn)安全。即：危險失控，可導(dǎo)致事故；危險受控，能獲得安全。危險為什么失控呢？其中最重要的一點(diǎn)是我們的知識層面未達(dá)到能夠辨識、控制危險源。圖1所示為某石化公司順丁橡膠裝置因中間儲罐氧含量過高引發(fā)自聚放熱，發(fā)生泄漏、火災(zāi)、爆炸現(xiàn)場。究其原因，順丁橡膠正常生產(chǎn)狀態(tài)下，未按規(guī)定定期檢測各丁二烯罐的氧含量。工藝技術(shù)人員業(yè)務(wù)能力不足，對精丁二烯系統(tǒng)氧含量高的危害缺乏基本認(rèn)識，誤認(rèn)為系統(tǒng)氧含量指標(biāo)可直接套用商品丁二烯的氧含量國標(biāo)規(guī)定的指標(biāo)，沒有理解丁二烯中間罐因不含阻聚劑而必須控制更低的氧含量指標(biāo)，以避免生成過氧化物和自聚物；也沒有對安全閥前的氣相管線進(jìn)行定期檢查，未及時發(fā)現(xiàn)管線自聚物堵塞，導(dǎo)致安全附件和泄放系統(tǒng)不能有效發(fā)揮作用。溶劑回收系統(tǒng)內(nèi)氧含量長期超標(biāo)，系統(tǒng)中丁二烯自聚物、過氧化物不斷累積，造成儲罐內(nèi)突然爆聚放熱，導(dǎo)致儲罐超壓、泄漏、燃燒、爆炸。

圖1 某公司順丁橡膠裝置發(fā)生火災(zāi)Fig.1 Outbreak of fire in a butadiene rubber device of a company

那么，如何才能較好地運(yùn)用黑板插圖呢？

1 制圖規(guī)范，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)

插圖以科學(xué)性為重，不能以美術(shù)畫代替插圖，甚至只顧美觀而造成插圖發(fā)生科學(xué)上的錯誤。漫畫式的插圖在表現(xiàn)事故，強(qiáng)調(diào)夸張安全學(xué)原理或事實(shí)上，可以引人入勝，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使之印象深刻，有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，如果使用得當(dāng)，對于安全學(xué)教學(xué)的作用也是有其積極的一方面，但要防止在教學(xué)用插圖上亂夸張，一概使用漫畫，造成插圖失去嚴(yán)密的科學(xué)性，并且還使學(xué)生養(yǎng)成作圖不工整的壞習(xí)慣。

2 插圖適宜，邊畫邊講

課程教學(xué)的插圖一定與教學(xué)內(nèi)容相匹配，適宜、清晰、美觀的插圖才能與教學(xué)產(chǎn)生協(xié)同作用。如插圖結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制作費(fèi)時，可以將圖預(yù)先在課前制作完善，但若圖形不過于復(fù)雜，采用板書邊講邊畫就顯得更生動些，因?yàn)榇藭r學(xué)生動手模仿，便于集中學(xué)生注意力，有助于思維和提高學(xué)習(xí)興趣。有時，還可能遇到書中敘述不清，又缺少必要的插圖的情況，這時，補(bǔ)充必要的插圖是有意義的。

例如，我們在學(xué)習(xí)燃燒過程與燃燒原理時，需要用到燃燒過程的溫度變化(圖2)，圖比較簡明，可以采用邊畫邊講的方式?？扇嘉镔|(zhì)達(dá)到著火點(diǎn)，開始燃燒，此時溫度即為初始著火點(diǎn)，為A點(diǎn)；隨著參與燃燒過程可燃物的增多，燃燒體系的溫度緩慢增加，可達(dá)到圖中B點(diǎn)；繼續(xù)燃燒，達(dá)到C點(diǎn)，由于物質(zhì)持續(xù)燃燒，能量積累，引起更多物質(zhì)燃燒，燃燒進(jìn)入自加速狀態(tài)，放出更多熱量，直至D點(diǎn)；此后，由于可燃物質(zhì)燃燒損耗，可參與燃燒物質(zhì)逐漸減少，燃燒體系溫度增速開始呈現(xiàn)下降趨勢，持續(xù)至E點(diǎn)[3]。

圖2 物質(zhì)燃燒過程的溫度變化Fig.2 Temperature variation during the substance combustion process

3 插圖適量，解決難點(diǎn)

插圖可以加強(qiáng)直觀，啟發(fā)思維，突出重點(diǎn)，化繁為簡，有利于理解，利于記憶，一定要用的恰到好處，且圖形簡明、數(shù)量適中，否則圖形繁雜、插圖過多就會走向反面。例如，講到燃燒就用燃燒的插圖，講到反應(yīng)釜就用反應(yīng)釜的插圖等等，甚至將安全課變成了美術(shù)課，學(xué)生學(xué)了美術(shù)忘了安全，還可能畫蛇添足，笑話百出，反而降低了插圖的積極意義。

4 圖文兼顧，語言輔助

插圖的同時，要標(biāo)出必要的文字，口頭加以解釋，相互配合，才能共同起到加強(qiáng)直觀的作用，不要以為有了圖不標(biāo)出字來講講就行了，或者有了圖標(biāo)上字就不必講了，兩者都會大大降低插圖在教學(xué)中所起的積極的作用。如圖3活化能示意圖所示，物質(zhì)須吸取足夠能量后，跨過活化能，才能夠進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)系統(tǒng)未添加催化劑，需從外界獲取數(shù)值為E1能量；反應(yīng)系統(tǒng)如添加催化劑，則需從外界獲取能量降低為數(shù)值E2；兩者的差值為ΔH；催化劑的加入，只是改變反應(yīng)體系中化學(xué)反應(yīng)的活化能，而不影響該體系的化學(xué)平衡[4]。

圖3 活化能示意圖Fig.3 Activation energy diagram

5 使用方框，突出重點(diǎn)

在教科書的敘述中，若不給學(xué)生指出安全學(xué)上的重點(diǎn)所在，有時，學(xué)生很可能會主次不分，甚至以次為主，例如，工廠布局就是確定工廠內(nèi)部各單元之間相對位置，其基本任務(wù)是結(jié)合廠區(qū)的內(nèi)外條件確定生產(chǎn)過程中各種機(jī)器設(shè)備的空間位置，獲得最合理的物料和人員的流動路線?；S布局普遍采用留有一定間距的區(qū)塊化的方式。化工廠廠區(qū)一般可劃分為以下六個區(qū)塊：(1)工藝裝置區(qū)；(2)罐區(qū)；(3)公用設(shè)施區(qū)；(4)運(yùn)輸裝卸區(qū)；(5)輔助生產(chǎn)區(qū)；(6)管理區(qū)；如圖3化工廠廠區(qū)區(qū)塊劃分所示。

圖4 化工廠廠區(qū)區(qū)塊劃分Fig.4 Block zoning of chemical plant area

6 力求立體，增強(qiáng)直觀

化工設(shè)備，尤其是壓力容器，在化工安全事故占得比例比較高，然而，學(xué)生只是在化工見習(xí)(實(shí)習(xí))見到過實(shí)物，即使看到壓力容器等設(shè)備圖形等這一類圖，對于尚未見過實(shí)物的學(xué)生而言，仍難以想象出列管式換熱器是怎樣的一類設(shè)備，薄膜蒸發(fā)器又是怎樣的一類設(shè)備。再加之有的出題人還要用這樣的圖去考學(xué)生，這就必然導(dǎo)致學(xué)生不求甚解而去死記這些圖所標(biāo)的各部分名稱，這就提醒我們，對于學(xué)生平時不常見的物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)要盡量畫的有點(diǎn)立體感，以利于學(xué)生形成立體印象。比如，我們在學(xué)習(xí)壓力容器的時候，提到薄膜蒸發(fā)器，但是同學(xué)們沒有見過，因此我們用圖片展示(如圖5所示)，進(jìn)而我們列舉其在生產(chǎn)工藝中的具體用途(如圖6所示)。

圖5 薄膜蒸發(fā)器外觀圖Fig.5 External view of film evaporator

圖6 薄膜蒸發(fā)器工藝流程簡圖Fig.6 Flow chart of film evaporator process

7 引入聯(lián)想，啟發(fā)思維

突出重點(diǎn)是對的，但不能只掌握重點(diǎn)不去學(xué)習(xí)一些細(xì)節(jié)過程的內(nèi)容。例如，不能只要求學(xué)生掌握HAZOP分析步驟的幾個階段就算滿足了，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想，叫他們考慮這幾個階段各在何處發(fā)生？具體過程怎樣？于是在HAZOP的學(xué)習(xí)過程中，我們可以指導(dǎo)學(xué)生在圖7 HAZOP節(jié)點(diǎn)偏差分析框圖的基礎(chǔ)上補(bǔ)充更多的節(jié)內(nèi)容，由簡化繁。在由簡化繁實(shí)踐中，既可將HAZOP知識整理成線，同時可在知識面開闊學(xué)生思路[5]。

圖7 HAZOP節(jié)點(diǎn)偏差分析框圖Fig.7 Node block chart of deflection analysis

8 形式多變，刪繁就簡

僅靠現(xiàn)行教材中的插圖是不能滿足教學(xué)上的需要的，從各種相關(guān)安全參考書中可以找到不少化工安全教學(xué)的有關(guān)插圖，但這些插圖未必恰好滿足學(xué)生使用，若對其稍加刪繁就簡處理，就可使這些插圖在教學(xué)中起到積極的輔助作用。

9 結(jié) 語

插圖是重要的視覺輔助材料，但是畢竟與實(shí)物有本質(zhì)區(qū)別，不能簡單的以插圖替代實(shí)物。另外，再好的方法若久而不變，則會如久食蜂蜜不覺其甜一樣，學(xué)生對于插圖的興趣會慢慢降低，所以，教學(xué)方式方法一定要注意多變，要采用多種多樣的實(shí)驗(yàn)方式。制作模型，觀察實(shí)物，課堂上板書要有系統(tǒng)性等等都是相互促進(jìn)，相互影響的。在課堂教學(xué)與課程實(shí)踐中，采用豐富多彩的教學(xué)手段，與安全相關(guān)的知識、技能，學(xué)生才能較清楚、熟練掌握。