安全工程专业实验教学体系构建范文

高校安全工程专业的目标是培养能够从事安全科学研究、安全监察与管理、安全健康环境检测与监测、安全设计与生产、安全教育与培训等方面的复合型高级工程技术人才。［1］随着工业化进程加快，社会对安全工程类人才需求的结构提出了更高要求，即要求毕业生具备一定的实践能力和创新能力，能够迅速适应工作新环境。实验教学旨在培养学生的动手能力与创新能力，是高校教学不可缺少的重要组成部分。安全工程作为一个实践性很强的工科专业，要培养出高质量的创新性应用型人才，其相应的实验教学体系也必须不断改进，以符合新形势下的就业要求。针对不同专业在开展实验教学过程中普遍存在的问题，许多高校对相应的实验教学体系进行了改革实践。例如李晓东等人提出了车辆工程专业的多层次、开放式实验教学体系；曾惠丹等构建了具有综合科学性、可行性和可操作性等特点的阶梯式实验教学体系；王德利等新建了科研、应用与创新能力培养相融合的药学专业实验教学体系；钱红萍等建立了“一主线、两平台、三层次、四模块”的土木工程实验教学新体系；尹自斌则根据轮机工程专业的人才培养目标要求，构建了分层次、多模块、相互衔接的实验教学体系。这些研究成果在推动高校加强安全工程专业学生实践能力和创新能力的培养，加快实验教学改革和实验室建设等方面发挥了积极的作用。

一、安全工程专业实验教学现状

鉴于近几年日益严峻的安全生产形势，我国安全工程学科得到了迅速发展。截至2014年，全国共有150余所高校开设了安全工程本科专业，大多设置在能源矿业、石油化工、土木建筑、交通运输等行业特色鲜明的工科类院校，且多数高校为省属院校（见图1），主要为地方经济发展或特定行业需求培养安全类专业人才。实验教学作为安全工程专业人才培养过程中的重要实践环节，不断受到各个高校的重视。例如中国矿业大学（北京）建议各院校应基于自身优势、经费和学生就业方向等条件设置实验课程；南京工业大学从本科专业教育认证及国家对注册安全工程师知识结构的要求出发，提出了工业安全方向的实验课程设置及具体实验教学内容；中南大学建议应加强安全工程专业综合性、设计性及研究创新性实验的开设。鉴于安全学科的交叉特性与办学基础薄弱的现状，各高校安全工程专业在实验教学过程中普遍存在如下问题。1．实验教学条件差，仪器配备不足。安全工程作为一个新兴专业，目前尚处于发展阶段。许多高校都是在最近几年才新开办该专业，可能面临实验经费严重不足的困境，从而导致实验仪器数量偏少、实验设备不能及时更新、实验空间有限等问题。尽管部分高校科研经费充足，但主要是用于科研实验平台建设，而非本科教学。2．实验教学模式陈旧，过度依附理论课程。许多高校在教学过程中重理论、轻实验，仅仅将实验教学视为完成理论教学的辅助手段。大部分专业实验仍以演示性实验、验证性实验为主，缺少独立设计、综合分析的训练过程，不利于学生对理论知识的理解。另外，部分实验内容分散，各环节相互独立，缺少有机联系。3．实验考核不严谨，学生积极性差。实验成绩评定主要依据实验报告质量，未建立科学合理的考核体系，不能如实反映学生的实践与创新能力。由于许多实验实行分组操作，导致部分学生不能亲手实验与独立思考。4．实验课时有限，开放性实验偏少。大部分高校主要依据教学大纲设定专业实验教学课时及内容；学生课外科研活动普及率较低，成效不显著；本科生科技创新能力的培养尚未形成体系，学生实践的时间和机会有限，影响学生创新实践能力的训练。5．实验师资队伍相对薄弱。从事本专业实验教学的教师学历普遍偏低，甚至专业不对口；一部分具有博士学位和高级职称的教师在本实验岗位工作时间不长，就会通过各种办法调换岗位，这也导致了实验师资极不稳定。6．实验室管理欠规范。实验室用房与配套设施未及时更新，陈旧落后，学校的安全设施投入不足；部分实验员工未严格执行实验室管理制度，或实验室管理制度不健全；学生实验前的安全意识较薄弱，操作中存在诸多不安全因素。

二、安全工程专业实验教学新体系

福州大学是福建省与教育部共建的“211工程”重点大学，目前已发展成为一所以工为主、理工结合，确立走区域特色、创业型强校之路的高校。福建省作为“海峡西岸经济区域”的主体，拥有石油化工、机械电子、建筑建材、林业、水产业等五大支柱产业。因此，福州大学安全工程专业主要采用“通才式教育”的培养模式，即要求毕业生掌握适用于各个行业的通用安全科学理论和实务处理方法，以满足地方经济发展需求。［12］针对安全工程专业实验教学存在的主要问题，本校积极借鉴其他专业的实验教学经验，紧密围绕创新性应用型人才培养目标，着力培养本专业学生的实践能力、科研能力及创新能力。本校依托公共实验室、专业实验室、教师科研项目、校外实践教学基地等四大平台，拟采取“自主实验、团队协作、教师指导”协同运作的开放式实验教学模式；根据实验性质将实验教学内容区分为基础认识型、实践技能型、综合设计型、科研创新型四个层次；［4］结合福建省地方经济的发展特点，重点建设人机工程实验室、安全检测实验室、火灾爆炸实验室、模拟仿真实验室。新构建的安全工程专业实验教学体系见图2。

（一）实验教学平台建设实验室作为高校开展实验教学的主要场所，为提高大学生的实践与科研创新能力提供了一个重要平台。本校的大学物理实验室、普通化学实验室、电工实验室、机电实践中心、现代测试中心等资源可以作为本专业学生的公共实验平台。其中，福州大学现代测试中心购置了大批先进的仪器设备，是全省仪器设备最齐全、具有先进技术水平的大型精密仪器公共服务基地，可从事物理、化学、材料、安全、环保、机械、电子技术等多学科的研究和测试工作，具备多方面综合测试分析的能力。我们鼓励本专业学生通过定期申请该中心的共享基金，开展大学生创新创业训练项目。本专业结合福建省事故多发的区域性特点，依托中央财政支持地方高校发展专项、高水平大学建设行动计划、2011协同创新中心、优势学科创新平台、校级重点学科等专项经费重点建设四大专业实验平台（见表1），并结合本专业的实验教学，加深学生对安全工程专业知识的理解与运用，进一步培养学生的实践应用能力和创新精神。此外，本专业部分教师以各自的科研项目为依托，将最新的科研成果引入实验教学中。目前，福州大学安全工程专业已经在紫金矿业集团、中海福建天然气有限公司、福建省防雷中心、福州市城市地铁有限公司、福建省安全生产科学研究院、闽侯县消防大队等企事业单位建立了校外实践教学基地，可以借助诸类平台进一步开展综合性、研究性实验教学。基于学校公共实验室、专业实验室、教师科研项目、校外实践教学基地等四大平台，本专业将采取自主实验、团队协作、教师指导的协同模式开展相应的实验教学。［4］自主性指学生可以结合自身兴趣选择实验项目，自主设计、实施、分析数据，不受实验课时限制；团队合作指学生可以自由组建一个项目小组分工合作，旨在培养学生的团队合作精神。此外，学生还可以在专业教师指导下参加各类物理实验竞赛、材料创新大赛、节能减排社会实践与科技竞赛、工程训练综合能力竞赛、结构设计竞赛、安全实践创新作品大赛等。

（二）实验教学内容安全工程专业的实验教学内容可依据其性质分为基础认识型、技能操作型、综合设计型、科研创新型四个层次。基础认识型实验旨在规范学生的基本实验行为，加深专业认识。如让大一学生深入专业实验室参观，通过演示火灾报警系统、自动喷水灭火系统、通风系统模型等，让学生对安全工程的专业方向有一个全面了解。技能操作型实验是为了强化专业知识理解和培养基本的实验技能、动手能力，一般在专业课程学习之后开展。主要包括人机工程实验、工业通风与除尘实验、火灾爆炸实验、安全检测实验、电气安全实验、地下工程安全防治实验等。综合设计型实验旨在培养学生综合运用所学理论和专业知识，分析、处理工程和前沿课题中的安全科学问题。科研创新型实验是本专业实验教学的核心。学生可以自发组成项目研究小组，围绕各类竞赛活动、各类创新实验项目和教师科研课题，通过检索文献、搭建实验平台、分析数据等，主动进行实践训练和科学探索。

（三）开放式实验教学环境开放式实验教学对创新性人才培养的基础作用已被教育界所公认，其对提高大学生的实践能力，把握学科前沿等具有重要意义，已成为各高校实验教学的发展方向。开放性实验室不仅可以用作学生备赛的训练场，而且提高了实验设备的利用率。学生借助该平台选定实验课题，选择仪器设备，拟定实验方案，处理实验数据和分析实验结果。指导老师和实验室管理人员在实验室开放、实验资料查阅、实验问题解答等方面为学生提供全方位服务，给学生创造了一个研究型的学习环境。本专业已从福建省“高水平大学建设行动计划”中提取了专项经费作为实验室开放的专门基金，用于支付开放实验耗材、小型设备维修及开放工作量补贴等开放运行所需费用，进一步完善了实验室开放管理规章制度，包括开放项目的具体实施、指导教师和管理人员的安排落实、开放基金的使用与管理等。此外，我们拟建立专门的网络实验教学平台，推进实验课程网络化建设，以便于学生不受时间和空间限制，借助网络进行实验项目的预约、答疑。

（四）实验师资队伍建设提高实验教学质量离不开实验师资队伍的建设。本专业正在尝试采取专职与兼职相结合的方式，从大型企业、科研院所聘请实践经验丰富的安全工程师兼职本专业的实验教学，以提高实验教师队伍的总体素质；鼓励一些在职实验教师前往兄弟院校学习深造，在职称评聘、岗位定级等方面制定相应的激励政策，稳定和提高现有实验员工的质量。

（五）实验安全管理本专业实验内容较多，操作过程中可能会出现火灾爆炸、中毒窒息、触电、微生物感染、化学腐蚀、物理伤害等多种类型的事故。此外，开放性实验不受时间限制，实验对象的知识结构参差不齐，实验内容不确定等，使得日常安全管理工作更加复杂。因此，我们有必要构建完善的实验室安全管理体系，涵盖组织机构、制度保障、宣传教育、安全检查、技术防范、应急预案等建设内容。

三、结论

为实现新形势下安全工程专业人才培养目标，提高在校大学生的工程实践能力与科技创新能力，改革本专业的实验教学体系已迫在眉睫。1．我们将安全工程专业实验教学内容分为基础认识型、技能操作型、综合设计性、科研创新型四个层次。其中，研究创新型实验是实验教学的核心，在学生自主、多人协作、教师指导等协同教学模式下展开。2．福州大学主要为地方经济建设培养安全工程专业人才，结合海峡西岸区域经济的发展特点，我们拟重点建设人机工程实验室、安全检测实验室、火灾爆炸实验室、模拟仿真实验室。3．依托学校公共实验室、专业实验室、教师科研项目、校外实践教学基地等四个平台，我们全面实行开放式实验教学，在实验时间与实验内容方面向安全工程专业学生全面开放，大力扶持本专业学生参与各类科技创新活动。

作者：阳富强 陈伯辉 杨健 单位：福州大学 环境与资源学院