沈萬岳，林濱濱，余春春，王曉華

(1.浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江 杭州 311231; 2.西藏職業(yè)技術(shù)學(xué)院,西藏 拉薩 850000)

0 引言

當(dāng)前我國安全生產(chǎn)形勢依然十分嚴(yán)峻,建設(shè)行業(yè)施工現(xiàn)場事故也頻頻發(fā)生。建設(shè)類院校在教授建筑施工技術(shù)的同時也通過各種方式鍛煉學(xué)生的安全意識,教授學(xué)生施工現(xiàn)場安全技術(shù)要點等,但安全技術(shù)與管理的課程教學(xué)發(fā)展存在一定局限性。隨著新的科學(xué)技術(shù)特別是信息技術(shù)的進步能夠帶來教學(xué)模式和效果的更新提升,培養(yǎng)學(xué)生更高的安全意識和安全生產(chǎn)技能,促進建筑企業(yè)健康發(fā)展,意義重大。

1 目前安全技術(shù)與管理課程所存在的問題[1]

1.1 課程知識教學(xué)不系統(tǒng)

現(xiàn)場施工安全管理是一個煩瑣、復(fù)雜、難尋規(guī)律的工作,要求施工現(xiàn)場人員具備扎實的專業(yè)知識、豐富的施工經(jīng)驗、清晰的管理思路、強烈的安全責(zé)任意識。目前施工現(xiàn)場最大的隱患,就是安全培訓(xùn)教育不到位,安全教育屬于一邊培訓(xùn)一邊上崗,自身就是安全隱患,隱患就是事故。為企業(yè)輸送專業(yè)人才的建設(shè)類院校注重專業(yè)知識教學(xué),施工現(xiàn)場的安全管理知識雖然必修,但并沒有系統(tǒng)的教學(xué)資源和思路。面對競爭日益激烈的人才市場,擔(dān)負(fù)著教育責(zé)任,培養(yǎng)棟梁之材的工程建設(shè)類院校,不可能像基礎(chǔ)教育一樣只關(guān)注對學(xué)生基本素質(zhì)、專業(yè)技能的培養(yǎng),也必須打破施工現(xiàn)場安全知識教學(xué)不系統(tǒng)的困局。

建設(shè)類專業(yè)由于其特殊性,一般建筑企業(yè)不愿意接受學(xué)生實習(xí),安全因素是一個比較大的難題。但本專業(yè)又具有突出的實踐性和應(yīng)用性特點,使得在教學(xué)過程中必須通過實習(xí)和實訓(xùn),才能使學(xué)生將所學(xué)知識和技能掌握。另一方面缺少必要的實訓(xùn)軟件和仿真實訓(xùn)平臺,將嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)。

1.2 課程枯燥,缺乏親和力,學(xué)習(xí)茫然被動

安全技術(shù)與管理的教學(xué)內(nèi)容過于抽象、龐雜,文字性理論內(nèi)容過多,不具有啟發(fā)性和趣味性,缺乏“生氣”和可親近感,枯燥無味,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃。傳統(tǒng)考核采用期末閉卷考試形式,導(dǎo)致學(xué)生把主要精力放在考試內(nèi)容的記憶上,忽視對知識的理解和自身能力的培養(yǎng)。大多數(shù)高職學(xué)生不喜歡甚至厭倦文字性、說教性強的課程,因此在學(xué)習(xí)安全技術(shù)與管理這門課時感到無所適從,難以投入。由于缺乏基本的工程經(jīng)歷和安全生產(chǎn)意識,很多學(xué)生不理解為什么要開設(shè)這樣一門“沒有技術(shù)含量”的課程,感覺學(xué)與不學(xué)、學(xué)得好不好都無所謂,導(dǎo)致學(xué)生輕視,考前突擊。同時相關(guān)課程對建筑安全方面的教學(xué)經(jīng)常重復(fù)講解,導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)、茫然被動。

1.3 課程教學(xué)傳統(tǒng)單一,創(chuàng)新不足

傳統(tǒng)的教學(xué)方法已無法適用于新時代00后的高職生,他們好動愛玩,自我表現(xiàn)欲強,信息化手段嫻熟應(yīng)用,教學(xué)中就不宜采用“滿堂灌”的傳統(tǒng)教學(xué)方法?！敖虩o定法”“因材施教”,應(yīng)選擇合理合適的教學(xué)方法對良好教學(xué)效果的營造具有積極意義。相當(dāng)長時期內(nèi),我們在安全技術(shù)與管理課程教學(xué)中采用完全由教師主導(dǎo)的教學(xué)方法,這種教學(xué)方法的弊端和缺陷極易造成課堂變得乏味沉悶,從而嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量。沒有創(chuàng)新,就沒有進步,為了適應(yīng)當(dāng)前高職學(xué)生的特點和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,革新安全技術(shù)與管理課程的教學(xué)方法已成必然趨勢。

1.4 安全實踐教學(xué)難以開展

學(xué)生需要根據(jù)施工現(xiàn)場的情況,結(jié)合課堂講授的專業(yè)知識,才能形成系統(tǒng)的知識架構(gòu)。但受客觀條件限制,建筑施工項目實踐教學(xué)很難有效開展。就師資結(jié)構(gòu)和配置而言,絕大多數(shù)教師在接受本科、碩士或博士教育階段未受過建筑工程安全方面的系統(tǒng)性訓(xùn)練,特別是一些應(yīng)屆畢業(yè)的青年教師,幾乎沒有任何施工現(xiàn)場安全管理實踐經(jīng)驗而直接走上高職院校的講臺。他們無法結(jié)合工程實際系統(tǒng)地講授相關(guān)知識,引導(dǎo)學(xué)生更多地從實際出發(fā)思考施工安全問題,進而將工程情境融入課堂。而建筑工程施工安全的教學(xué),需要理論和實踐的結(jié)合,高職教師自身安全知識的欠缺影響了教學(xué)質(zhì)量。

2 課程教學(xué)創(chuàng)新與實踐

將安全教育專業(yè)知識與虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)、互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)相結(jié)合,以安全測評與競賽為促學(xué)手段,采用“互聯(lián)網(wǎng)+”的手段實現(xiàn)教學(xué)模式創(chuàng)新、教學(xué)方法創(chuàng)新、教學(xué)內(nèi)容與施工現(xiàn)場同步,以創(chuàng)新科技引領(lǐng)安全教育新形態(tài),全面覆蓋“教-學(xué)-練-測-評”等教學(xué)環(huán)節(jié)[2]。如圖1所示。

2.1 建筑安全教育內(nèi)容架構(gòu)

根據(jù)企業(yè)情況和崗位需要,梳理出建筑安全方面的教學(xué)和評價內(nèi)容框架。安全能力分解流程如下:

專業(yè)群→政行企校調(diào)研→崗位分析→職業(yè)能力分析→能力與課程的轉(zhuǎn)化→課程設(shè)置→教學(xué)設(shè)計→實訓(xùn)設(shè)計與應(yīng)用→考核評價。

教學(xué)內(nèi)容包括:安全常識、安全技術(shù)、隱患識別、安全管理、法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。以建筑施工安全技術(shù)為例,分解如表1所示。

表1 建筑施工安全技術(shù)知識點

2.2 教學(xué)資源建設(shè)

建設(shè)內(nèi)容包括課件、短視頻、微課、案例、VR實訓(xùn)、題庫等資源。為了讓學(xué)生更好地鞏固所學(xué)知識和適應(yīng)畢業(yè)后的各類職業(yè)資格類考試(如建造師執(zhí)業(yè)資格考試、施工現(xiàn)場崗位資格考試、安全管理“三類人員”培訓(xùn)證考取),建筑安全學(xué)習(xí)內(nèi)容和題庫與現(xiàn)場安全管理工作崗位深度融合,并支持多平臺應(yīng)用,學(xué)生可以借助校園網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)在各種移動客戶端(如手機、平板電腦、筆記本電腦等)和VR設(shè)備(安全測評機、VR系統(tǒng))進行練習(xí)和模擬考試。

1)建筑安全課件。內(nèi)容需覆蓋安全生產(chǎn)法律法規(guī)、安全生產(chǎn)技術(shù)(各工程階段、分項工程、不同作業(yè)中的安全問題)和安全生產(chǎn)管理等方面。

2)建筑安全短視頻。源于建筑施工企業(yè)的安全教育短視頻。

3)微課。圍繞知識點進行設(shè)計,每個微課、短視頻以5 min～15 min時長為宜,畫面清晰,屏幕圖像的構(gòu)圖合理,動畫的實現(xiàn)須流暢、合理、具有較強的可視性。

4)事故案例。結(jié)合教學(xué)實際,收集近幾年建筑行業(yè)發(fā)生的事故案例,整理成生動貼切的教學(xué)案例,可以是文字、視頻、微課等多種形式,展示在線上供學(xué)生學(xué)習(xí)。案例數(shù)量根據(jù)知識點需要進行設(shè)計,并不斷完善更新。

5)VR實訓(xùn)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬施工環(huán)境、工作過程,最大程度直觀地還原了各種危險的情境和傷害,全面保障了安全教育的直觀化、有效性、安全性。VR實訓(xùn)資源可以支持平板、筆記本電腦及VR眼鏡等多種終端應(yīng)用,使用VR時會更有沉浸感。

6)建筑安全測評。測評流程如下:

360風(fēng)險源識別全景隱患排查→安全知識答題→安全技術(shù)VR實操考核→測評結(jié)果。

通過安全測評系統(tǒng),可將“教-學(xué)-練-測-評”凝為一體,以“普及建筑施工安全知識”“增強現(xiàn)場安全意識”為宗旨,以互動式體驗為核心,全方位打造專業(yè)建筑安全知識普及與VR模擬練習(xí)互動學(xué)習(xí)系統(tǒng)。改變以往安全教育過于理論化、枯燥乏味的方式。借助VR技術(shù)加入高?；驑O端的環(huán)境,貼合工程實際情況進行考評。

7)建筑安全題庫。題目類型包含全景找茬題、圖片題、視頻動畫題、連線題、匹配題、排序題、單選題、多選題等等。題庫分類如表2所示。

表2 建筑安全題庫知識點分類

2.3 體驗式安全教育中心建設(shè)

為解決目前院校的安全教育困境,建設(shè)“安全教育體驗基地”能為在校生提供一種接近施工場景的安全體驗教學(xué)場地。通過親身體驗,讓學(xué)生全面了解與此時的工作學(xué)習(xí)環(huán)境相關(guān)的職業(yè)健康安全方面的知識和流程,并且將安全技能的知識從文字描述變成多方面的感官感觸,能夠提高他們的安全意識[3]。

2.3.1 設(shè)計思路

教學(xué)功能為主線,分為兩大中心:1)建筑安全教育中心,分布多個實訓(xùn)區(qū)域,區(qū)域內(nèi)所分布安全體驗實訓(xùn)項目須在安全員帶領(lǐng)下進行,每個項目即為一個實訓(xùn)任務(wù),多個實訓(xùn)任務(wù)并存。2)建筑安全培訓(xùn)中心,區(qū)域所分布安全體驗實訓(xùn)項目無需安全員帶領(lǐng)下進行,學(xué)生自主學(xué)習(xí),開展第二課堂學(xué)習(xí)。中心平面布置圖如圖2所示。

沉浸式+體驗式安全教育培訓(xùn)基地項目建設(shè)成功的意義在于:“體驗安全情境、學(xué)習(xí)安全知識、領(lǐng)悟安全措施、樹立安全意識,貫徹安全理念”。通過沉浸教學(xué)、安全體驗和安全警示,達(dá)到“一次體驗,終身受用”的學(xué)習(xí)效果。

2.3.2 體驗安全創(chuàng)新中心,學(xué)習(xí)相關(guān)知識

場館分區(qū)如下:

智慧工地/安全認(rèn)知自主安全黨建展示區(qū)如圖3所示。

移動式傾倒平臺體驗是通過氣缸的作用,模擬移動式操作平臺發(fā)生側(cè)翻,讓體驗者了解移動作業(yè)可能遇到的危險。從而在移動施工作業(yè)時保持高度警惕,并采取必要的防護措施。

護欄推倒體驗有助于提高體驗者對各類臨邊防護設(shè)施的識別能力,提高安全意識,避免發(fā)生無法挽回的慘劇。

機械傷害體驗外觀采用機械人結(jié)構(gòu)設(shè)計,機械人正前面上方是模擬皮帶絞入機械傷害,下方是模擬齒輪卷入機械傷害,左右2個手可以上下伸縮模擬夾壓機械傷害體驗,如圖4所示。

電焊實操實訓(xùn)設(shè)備將仿真設(shè)備與虛擬技術(shù)融合,讓體驗者全面掌握電焊操作及知識,完美實現(xiàn)“體驗+教學(xué)+實踐”的安全培訓(xùn)理念。

安全知識互動平臺支持3人同時進行知識搶答競賽,無需裁判,當(dāng)選手就位,其中任意一位選手按“開始”即可進入搶答環(huán)節(jié),自動計分,并統(tǒng)計最終成績和排名,富有樂趣,管理方便,完全自助式不需要任何人來協(xié)助。本系統(tǒng)利用計算機軟件、顯示屏共同組建完成,緊張快速的搶答互動環(huán)節(jié),給體驗者帶來更加生動深刻的學(xué)習(xí)記憶效應(yīng),如圖5所示。

吊籃實操體驗設(shè)備還原仿真的高空作業(yè)現(xiàn)場,操作機械設(shè)備讓體驗者體會到真實的高空作業(yè)感覺,并輔以知識問答,體驗者更能加深理解、學(xué)習(xí)高空作業(yè)的安全注意事項。

安全帶體驗是由旋轉(zhuǎn)電機將體驗者帶到空中,從而讓體驗者在懸空狀態(tài)下體驗安全帶的作用,了解到安全帶在施工時的重要性,提高安全意識,如圖6所示。

安全鞋撞擊體驗是讓體驗者在穿好安全鞋的情況下硬物撞擊足趾保護位置的真實體驗,達(dá)到讓體驗者對安全鞋更全面直接的了解。

安全帽撞擊體驗的工作原理是由電缸拉回鋼球限位,再讓鋼球自由落體達(dá)到物體砸落撞擊,從而讓體驗者在佩戴好安全帽的情況下體驗墜物撞擊安全帽的真實效果,達(dá)到讓體驗者對安全帽更全面直接的了解,如圖7所示。

安全急救體驗使用假人模擬生命體征:瞳孔縮放,頸動脈搏動。為體驗人員提供CPR訓(xùn)練和CPR考核兩種模式。體驗人員通過這兩種模式的反復(fù)練習(xí),可掌握標(biāo)準(zhǔn)的心肺復(fù)蘇技能,掌握自救或互救的方法。

VR安全體驗把建筑工地的實景轉(zhuǎn)換到虛擬場景中,想象一下,如同看3D-IMAX電影一樣,工人戴上VR眼鏡后,仿佛身臨其境,整個工程形象逼真地展示在眼前,似乎觸手可及,就能在虛擬環(huán)境中體驗,可以直接體驗到洞口墜落、在材料堆里吸煙引發(fā)火災(zāi)、高空作業(yè)不慎掉落等險情,激發(fā)了學(xué)生參加安全教育的興趣,學(xué)生對安全事故的感性認(rèn)識也會大大增強。虛擬場景建設(shè)不受場地限制,可最大程度模擬真實場景下的安全事故。VR場景更加真實完整,體驗感更強,安全教育效果更明顯,如圖8所示。

腳手架隱患排查學(xué)習(xí)重點是腳手架的構(gòu)造、各桿件的作用及安全要求。因為腳手架在房屋建筑中應(yīng)用較為普遍,而且安全問題也較多。通過設(shè)置本場地內(nèi)腳手架存在的20個及以上隱患讓學(xué)生查找,并說出正確的做法,如圖9所示。

體驗式安全教育中心采用分布式數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺對體驗中心設(shè)備及人員情況進行統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)量化,采用LED大屏展示數(shù)據(jù)。管理邏輯如圖10所示。

根據(jù)每個人的學(xué)習(xí)、體驗、考核任務(wù)不同,后臺自動生成學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析報告。數(shù)據(jù)報告中可以看到個人在安全意識、質(zhì)量意識、專業(yè)能力、崗位技能、理解能力等多個維度的報告信息。開放外部數(shù)據(jù)接口,實現(xiàn)與學(xué)院專業(yè)教學(xué)一體化云平臺的數(shù)據(jù)集成,一體化平臺可根據(jù)學(xué)生各任務(wù)包的實訓(xùn)情況,智能推送學(xué)習(xí)內(nèi)容。全面統(tǒng)計全校安全教育教學(xué)情況、測評結(jié)果數(shù)據(jù),提供多維度分析報告,幫助學(xué)校針對性開展安全教育工作,提升安全教育效果。采用打印觸摸一體機管理,學(xué)生在考核完可打印成績單[4-5]。

3 結(jié)語

建筑工程安全管理課程是一門實踐性很強的學(xué)科,其知識面覆蓋廣、理論性強且體系性較弱。因此,應(yīng)結(jié)合高職院校的特色和專業(yè)群人才培養(yǎng)目標(biāo),創(chuàng)新性地開展建筑工程安全教育[6]。目前“雙高計劃”的建設(shè)任務(wù)要求提升學(xué)校教學(xué)的信息化水平,以“信息技術(shù)+”升級傳統(tǒng)教學(xué)手段,建設(shè)智慧課堂和虛擬工場,廣泛開展線上線下混合教學(xué)。針對該門課程,以建筑工程項目施工現(xiàn)場為載體,建設(shè)一整套施工安全線上線下教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng),以信息化、可視化的方式呈現(xiàn)課程知識點,通過親身參與,親自體驗,親自感悟,寓教于樂,讓學(xué)習(xí)建筑安全知識更生動形象,讓每位學(xué)生都有實際認(rèn)知能力與實際操作的動手能力[7],提高學(xué)生的積極性和主動性,豐富課程的教學(xué)方式,更大程度上提升教學(xué)效果。