安全工程專業課程教學探究

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摘要：本文針對安全工程專業課程教學中存在的教師學科背景強、教學普適性差、網絡教學資源缺乏、受眾面不廣泛、專業課拓展不夠，教學效果不佳的問題，提出了安全工程專業課堂教學優化方案，建立了以教師先期引導、學生課下自主學習和協同討論反饋一體的翻轉課堂模式，并結合我校安全工程本科課程進行了深入探討，對其不足提出了建議。

關鍵詞：安全工程；教學；課程優化

一、安全學科背景

安全科學是研究生產生活中事故和危險的一門學科，由于其社會關注度高，國家正逐步加大對安全學科發展的扶持力度，以滿足各行業尤其是新行業對安全管理、救援、決策等人才領域的需求。安全工程涵蓋領域極廣，具有綜合性強，多學科交叉及行業貫穿范圍大的特點[1]。為提升高等教育質量，我國于2017年提出了建設世界一流大學和一流學科（雙一流），中國礦業大學（北京）安全工程專業成為首批入選了國家雙一流建設學科，因而安全工程專業的教學質量將直接影響安全專業人才質量。由于中國礦業大學（北京）于1998年才開始首屆本科招生，本科教學基礎較為薄弱，但經過近二十年的不斷發展，目前安全工程專業已形成具有安全工程、礦山安全工程及安全監察與管理三個本科方向的教學體系，為我國礦山、消防、建筑、石化等行業領域輸出了大量從事安全管理評價的專門人才。

二、安全工程專業教學過程中的問題

1.教師學科背景強，教學普適性差。高校教師門檻逐漸提高，高層次人才越來越多，以中國礦業大學（北京）為例，2017年新入職專任教師中“985”院校博士畢業生占71.4%，海外學位7.1%，教師對從事的科研領域都有極深的學術造詣，學科背景很強，而本科教學的對象不再是某一小領域（點），而是整個大學科范圍（面），這點在安全工程這一交叉學科體現的更為明顯，造成了教師在進行安全工程本科教學過程中所學（點）與所授（面）間的矛盾，使得教學受眾面普適性差，學生受課效果不理想，常常出現教師講解自己領域時口若懸河，而涉及其他安全領域時顯得捉襟見肘的尷尬，教與學沒有形成強烈共鳴。2.網絡教學資源缺乏，受眾面不廣泛。互聯網技術廣泛用于高等教育行業，安全工程專業教師也可以通過多媒體網絡，對安全教育宣傳、重大事故案例、高新科技裝備等教學素材歸類獲取，通過遴選在教學過程中進行展示，讓學生通過典型素材把握安全學科發展前沿動態，培養濃厚的興趣和對未知領域求知欲，眾多實踐已印證了該教學方式的高效性和適用性，但局限于教師對自身研究成果的保密及部分學生對教師成果的隨意網絡化，許多經典的教學素材資源并未實現真正的網絡共享，尤其是在線課程、慕課、微課等新形式的教學方式更是偏少，造成網絡教學的實際受眾面不夠廣泛，網絡化教學效果不理想。3.教學方法匱乏，專業課拓展不夠。由于安全工程涉及領域廣、學科交叉性強，課程教學體系的更迭速度慢，教學內容老舊，教學方法單一匱乏，尚停留在傳統“填鴨式”被動教學模式，跟不上新時代人才培養發展需求；尤其是專業課，學生對未來將要從事的安全領域抱有很大的期望，因而專業領域的深度拓展顯得尤為重要，以《工業防火防爆》為例，學生已學習了燃燒學等基礎知識，學生更想探索“哪些工業領域易發生火災爆炸？”“防火防爆有哪些新技術裝備？”“國外有哪些新進展？”“未來從事工業防火防爆需要重點學習哪些知識點？”等，教材里內容是很難滿足學生的好奇心和求知欲的，這就要求教師必須具備足夠的專業面。

三、安全工程專業課堂教學優化方案

針對上述安全工程專業課程教學中存在的問題，探索引進具有更強普適性的教學方法。翻轉課堂教學理念自2007年提出就不斷發展[2]，其通過視頻或課件教學，把學生確立為課堂教學的角色中心，將學生對專業知識的獲取由被動變為主動[3]。針對安全工程開展翻轉課堂教學，應結合本學科課程設置及授課規律，把握安全學科教學環境，形成具有普適、趣味、高效的教學新模式。1.安全工程專業翻轉課堂模式。以中國礦業大學（北京）安全工程本科專業課程《礦井火災防治》為例，安全工程專業的翻轉課堂在教學過程中分為教師先期引導、學生課下自主學習和多次協同討論反饋。安全工程專業翻轉課堂教學過程中，教師需進行充分的課程備課準備，然后將知識碎片化，并提出針對性問題，問題要由淺至深逐層推進，在進行《礦井火災防治》教學時，在課前列出一系列引導性的問題：“結合火災形成三要素分析礦井煤自燃產生原因及進程？”“礦井火災與之前學習的建筑火災有哪些區別？”“結合煤自燃過程產生的特征指標，能否實現對礦井火災的早期預警？你能想到哪些預測方法？”“結合礦井火災特點，思考礦井火災該如何進行防治？你能列舉出哪些火災防治手段？”等等，對于有的專業問題，可給出一些啟發性暗示，比如可利用前期學過的火災防治理念（隔氧、冷卻、剝離等）引導學生進行定向思考。之后需要學生結合教師提出的問題進行課下自主學習和獨立深入思考，結合已學過的“燃燒學”、“流體力學”、“礦井通風”、“礦井熱害防治”等基礎課，完成對問題中關鍵知識點的提取—挖掘—深層分析—拓展，并基于此形成自主思考性的完整答案，同時記錄自主學習中遇到的問題，及時反饋給授課教師，這個環節學生的答案不可能是完全一致的，針對某一問題，可能會有相反的答案，例如礦井火災是否可以采用傳統水進行滅火這一問題上，有的同學可能認為水的汽化潛熱高，當然是滅火的最佳選擇，但有的同學探究的較為深入，可能會提出礦井火災不同于地面火災，火源非常隱蔽，水不可能作用到全部火源位置，適用性很受限，同時高溫燃燒的煤體接觸水會發生水煤氣爆炸，因而水不能用于礦井火災防治，學生在此過程形成的分析判別能力，比獲取標準答案更為重要。最后是教師與學生互動協同解決問題，學生對新課程都是陌生的，這一環節中教師需承擔起引導啟發角色，激發學生學術求知探討積極性，把學生盡快帶入課堂中，使每位同學有參與感和主角感，形成自主分析評判的能力，及時對問題的探討方式及解答深度進行相應的調整，現在安全工程專業人數較多，翻轉課堂宜采用小組討論的形式，可在小組內部形成初步結論進行探討；例如通過教師引導，學生會逐漸了解礦井火災主要是由開采后形成的采空區浮煤自燃引起的，而采空區是多孔立體化空間，水的覆蓋滅火范圍非常有限，因而注水治理礦井火災效果不理想，學生就會結合這一問題重新審視自己前期的判斷，對知識點進行反饋，加深分析理解，進一步拓展既然水不能滅火，那現有技術有哪些呢？通過改進傳統滅火材料，采用泡沫、膠體、多相泥漿等新材料是否可以進行礦井火災高效防治？學生通過與教師的多次協同討論反饋，獲得對本課程的深度挖掘理解。2.安全工程專業翻轉課堂不足與建議。翻轉課堂的不足體現在兩方面：一是準備時間長，對于教師需要提前準備PPT，精選視頻，提煉問題等，學生需要提前參考教材文獻，獲取背景知識，二者均需長時間投入，對于安全工程大三（四）的實施難度不大，但對于低年級學生由于基礎課過多，實施具有一定困難，建議分年級開展；二是將對現有的教學秩序產生一定影響，由于教學角色的轉變，教學主體不再是單一的教師，而是幾十甚至于上百人的學生，此時教師一定要能夠掌握局面，做到張弛有度，既能夠激發大家探討積極性，又不能放任自流，影響整體教學。

四、結語

本文立足國家雙一流建設新形勢下，針對我校安全工程專業課程教學中的不足，提出了安全工程本科專業翻轉課堂教學優化設計方案，結論如下：（1）現有教學體系存在教師學科背景強，教學普適性差的問題，造成教師所學與所授之間的矛盾，網絡教學資源缺乏，受眾面不廣泛，教學方法匱乏，專業課拓展不夠，學生求知欲不高，教學效果不佳。（2）安全工程專業的翻轉課堂教學是教師將知識碎片化，引導出啟發性專業問題，之后學生進行課前消化吸收，完成對關鍵知識點的提取—挖掘—深層分析—拓展，最后由教師與學生互動協同解決問題，形成反饋，深度理解知識點。

參考文獻

[1]劉秀玉,張浩,朱慶明.多學科交叉的安全工程專業實踐教學體系構建[J].安徽工業大學學報,2012,29(6):134-137.

[2]牛臘婷.基于翻轉課堂模式的高職大學英語教學研究[J].衛生職業教育,2019,37(3):80-81.

[3]李玉平.基于翻轉課堂的單片機項目式教學模式的探索與實踐[J].湖北理工學院學報,2017,33(4):69-72.

作者:陸新曉 單位:中國礦業大學（北京）資源與安全工程學院