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安全工程专业本科生实验教学改革
安全工程专业本科生实验教学改革 １安全工程专业实验教学中存在的问题 １．１实验教材不足 (１)教材编写难度大.安全工程学科是一个交叉型学科,安全问题具有高度 的多样性和复杂性,煤矿安全不仅涉及安全学科自身的理论,还涉及到井巷工程、 瓦斯治理、火灾防治等其他学科的相关理论和技术,编写出高质量的安全工程实 验教材并不易.(２)教材内容质量不高.国内高校正在使用的安全工程专业实验教 材大多为自行编写的讲义,难免存在一些问题.(３)对教材建设投入的经费和精力 不够.由于安全工程专业实验教材适用面窄,而编写教材需要参阅大量的文献、花 费大量精力,至今尚未引起充分的重视. １．２经费紧缺,设备不足 在一些高校,安全工程专业尚处于初建和发展期.有些高校安全实验仪器设 备配备和实验经费不足,以致很多实验难以开出,或只开设演示性实验,从而影响 实验教学效果和学生动手能力的提高. １．３验证性实验多,设计性实验少 对于验证性实验,学生只要依据实验指导书给出的步骤进行实验就可以得 到实验结果,这对于培养学生的动手能力和创造性是不利的;而对于设计性实验, 学生需要自行设计实验方案和进行数据处理,有利于培养学生的动手能力、自学 能力以及创造性思维能力.然而,由学生自行编写方案的设计性实验较少. １．４已有的设计性实验效果不理想 尽管一些高校开设了设计性实验,但缺少相关教学指导体系,以致实验效果 并不理想.这是因为,设计性实验课穿插于理论教学课中,在时间上缺少弹性,甚至 出现实验与考试时间冲突的现象. １．５实验教学手段单一,教学体系不完善 有的高校还没有安全工程实验教学指导书、实验教学大纲、实验教学计划、 实验考核、实验报告书等一系列实验教学文件,甚至有的还没有实验学分,安全工程实验完全依附于专业基础课和专业课.由于安全工程实验课没有独立学分,实验 效果也不好. １．６实验室管理不正规 有的高校新建安全工程实验室管理制度尚不完善,存在一些安全隐患. ２创新安全工程实验教学理念 “大学生创新性实验计划”是教育部为推动高校的实验教育改革以及创立 新时期创新性人才培养模式而制订的,该计划指出:提高我国大学生综合素质的一 个重要途径是创新实验教学.在创新实验教学的过程中,不仅要有新的教学思想, 更要着重培养大学生利用已掌握的理论知识分析、解决问题的能力,着力培养大 学生的创新能力、创新思维以及创新意识.创新性实验教学的根本目的是利用实 验教学,培养和提高学生的创新能力.对于教学工作来说,培养创新能力也需要用 创新的教育理念和创新的教育方法完成教学和实验工作,以实验设备设施、实验 管理体制、实验教学手段、实验内容等方面作为切入点,形成专业特色显著的创 新型实验教学模式.为此,在安全工程创新实验教学的过程中要发挥学科特色,以 培养创新型安全人才为目标,充分利用教育资源,形成严谨的、完整的、不断发展 的安全工程创新实验教学体系. ３安全工程实验教材改革 实验教材是体现实验教学目标、内容和方法的重要载体,是指导和规范实 验教学过程、提高实验教学质量的保证.作为实践性和综合性较强的安全工程,特 别需要系统性强、科学规范的实验教材. ３．１构建统一的课程体系 目前,我国安全工程专业的课程体系是以安全学原理、安全系统工程等安 全工程专业的公共基础课为核心,以具有相关工程背景的专业为依托和外延,这就 要求强化基础,按综合学科的模式建设专业,建立由安全工程本科专业基础课、必 修课和选修课组成的课程体系.其中基础课是为学习专业课服务的,包括安全学原 理、安全系统工程、力学、电子电工技术、机械原理、大学物理等;必修课使学 生掌握安全工程专业的基本原理、理论和知识,主要课程有安全人机工程、防火 防爆技术、通风安全学、安全评价技术、压力容器安全技术、危险源识别技术等;选修课则是安全工程与具体行业密切相关的课程,如矿业安全、化工安全、建筑安全等. ３．２凝练实验教学内容 实验教材应根据课程体系的要求进行设置,同时必须满足以下３方面的要 求:(１)在广度上,要能够覆盖本专业主干课程的知识点;(２)在难度上,应该设置有 不同层次和类型的实验项目和题目;(３)在技能培养上,要通过安全工程实验课程 的教学,使学生深入理解、掌握并运用安全工程理论和技术,能够分析和处理实际 问题,有实验动手能力. ３．３积极组织编写实验教材 学校和安全工程学科相关管理部门应组织在安全工程专业教学和科研一 线的教师规划实验教材内容,认真编写实验教材,鼓励教师把自己的科研成果提炼 为实验教学的题目.应组织相关教师对新编实验教材进行评议、提交给多名专家 审阅修改,确保教材高质量. ４安全工程专业实验教学改革探索 安徽理工大学是国内较早创建安全工程专业的高校之一,于２００７年入 选第一批“国家级第二类特色专业建设点”.学校对于安全工程专业实验教学改革 进行了不断的探索. ４．１新开设实验课程的原则 新开设的安全工程专业实验课应遵循以下原则:(１)在技术上必须是可行 的,具有可操作性,适宜并具有一定的实际指导意义;(２)涉及到的知识点应为整个 课程教学大纲的重点内容;(３)使用安全可靠的仪器设备,有严格的安全措施,避免 人身伤害和中毒、火灾、爆炸等事故发生;(４)在经济上应合理,实验设备的购置 价格及使用和维护成本应在承受范围内. ４．２完善实验设备的管理 (１)管好、用好实验仪器设备,实验课教师不仅要熟悉实验设备的性能,保 证实验设备的完好和可用,还要能够进行实验设备的简单维修和保养,充分挖掘实 验设备的潜力.(２)建立实验设备库,完善实验设备的管理制度,建立实验设备使用、 外借以及维修保养的档案.(３)加强校际联系,建立实验设备资源共享平台.４．３改进实验指导方式 (１)所编写的实验指导教材要突出实验原理、操作步骤和操作注意事项, 可为学生的课程实验、开放性实验、课程设计以及毕业设计提供全面指导.(２) 充分利用多媒体实验课件.实验课前,实验教师要完整地将实验预做一次,并将实 验过程录制成视频课件供学生预习实验,着重强调实验步骤和操作注意事项.(３) 在实验课前做好准备工作,将仪器设备调整到最佳状态.针对学生难以理解和掌握 的内容,画出原理图并配以实验流程,以方便对学生讲解和推理.(４)将实验教学的 内容与实际应用紧密结合起来,告诉学生所做实验的实用性以及现场操作方法.同 时,教学内容和知识点的衔接合理,做到因势利导、重点突出、难点解释得当.(５) 在实验教学中,要求学生将实验数据和发现的问题及时、详细地记录下来,带着问 题做实验,掌握数据处理、分析实验结果和减少实验误差的方法,教师在实验后须 对学生的实验结果进行确认.(６)以学生为主体,以教师为主导.教师对学生进行跟 踪指导,指导要落实到每一个组、每一个人,要关注和督促学生完成实验计划. ４．４加强实验教学管理 (１)基础实验是专业实验的基础,通过强化基础实验课为专业实验(包括一 般实验、综合性实验和设计性实验)奠定基础.(２)引导、鼓励和支持教师开发设 计性和综合性实验,鼓励和支持学生自己设计实验.(３)提高教师的紧迫感和责任 感,督促教师不断提高进取意识、实验教学水平和积极性.在课堂讲授过程中,实验 教师予以配合;在实验教学过程中,讲课教师予以配合,每次实验课至少有２名教 师现场指导.(４)通过开展学科竞赛等活动,提高学生的动手能力、创新意识和创 新能力.例如我校能源与安全学院通过组织学生参加“挑战杯”、“采矿学科大赛”、 “节能减排大赛”等学科竞赛活动,提高了学生的创新意识和创新能力.(５)实验室 和实验教学仪器全面向本科生开放,科研仪器在教师的指导下向本科生开放,最大 限度地提高实验仪器的利用率.鼓励学生自行设计实验项目,包括研究性、综合性 及设计性实验,模型、发明及制作类实验,学科竞赛类实验等.鼓励学生自己提出实 验题目,通过实验解决煤矿企业生产中遇到的安全难题.(６)鼓励学生申报科研项 目或参加指导教师的科研项目,通过实验和后续的数据处理,使学生的动手能力和 分析、解决问题的能力得以提高.(７)把验证性实验和演示性实验安排在大一、大 二年级,减少此类实验的数量,将此类实验放到校园网上并提供多媒体课件和视频 录像,供学生观看和学习.(８)鼓励教师根据煤矿安全生产遇到的实际问题研发新 型实验仪器设备.如我校安全工程实验室自行研制的渗透率实验仪、矿井通风仿 真系统、瓦斯爆炸、煤尘爆炸、电气安全、煤的低温氧化等１６套实验仪器,这些实验仪器填补了实验空白,在实验教学中发挥了重要作用.(９)将实验课单独设 课并单独分配学分,从原有的理论课中拆分出来.这样做的好处是可以促使教师和 学生重视实验教学环节,促使学生更愿意动手做实验. ４．５构建实验教学网络平台
