安全工程专业实验教学方法改进探讨
王晓霞+陆强
[摘 要]专业实验课程是本科生实践教学的重要组成部分。根据安全工程专业实验课程中存在的问题，结合安全工程专业特点，安全工程专业实验教学应该采取实验内容层次化、教学方式多样化和成绩考核客观公正化的改进措施。
[关键词]专业实验；安全工程；教学方法
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）05-0148-02
课堂教学和实践教学是高等院校本科教学工作中的两个组成部分。实验课程隶属于实践教学环节。安全工程专业实验课程又是一门实用性很强的专业课，是继基础课、专业基础课程及专业课程学习后所进行的不可缺少的实践教学环节，是各门专业理论学习的继续、深入和发展，此门课程的顺利开展对学生掌握专业知识、认知专业发展、进一步深造等都会产生重要影响。
本文结合几年来的教学经验，对华东理工大学安全工程专业实验教学中存在的问题和改进措施进行了探讨。
一、存在的问题
首先是学生对专业实验不够重视。专业实验是独立开设的实践类专业课，内容涉及专业基础课和专业课。学生之前先后学习了基本化学、有机化学、分析化学、物理化学、大学物理等课程，这些课程的实验教学环节附属于理论教学，实验教学所占学时较少，实验成绩在课程总成绩中的比例较低，因而在学生中形成了实验课不重要的想法。在此心态下进行独立开设的专业实验学习，其效果自然会大打折扣。
其次，受实验资源和教学课时的限制，难以要求每位学生独立完成实验任务。多名学生共同完成一项实验，学生之间容易形成依赖，部分实验报告内容雷同，甚至完全一样。由于以往实验课程成绩主要依据学生的现场操作与实验报告来评定，在学生中形成了“实验课轻松易过”的印象，使实验课程失去了教学意义。
安全工程是安全科学技术学科体系下的工学专业。该专业毕业生应能够运用自然科学、技术科学和管理科学的有关知识，识别、分析和预测生产生活活动中的不安全因素，并提出有效措施防止事故和职业病发生。学生不仅要掌握专业理论知识，同时需要注意培养解决实际问题的工程能力和创新思维。因此将理论知识转化为工程能力的实践环节就显得尤为重要。而由于以上两方面问题的存在，使得作为实践教学中重要组成部分的专业实验未能充分发挥作用，学生的实践创新能力未得到有效提高，同时也浪费了教学资源。
二、改进措施
1.课程内容层次化
根据华东理工大学安全工程专业特色和安全科学技术学科的要求，将专业实验分为基本技能实验、综合验证实验和研究探索实验三个层次。
基本技能实验开设有可燃液体闪点测定实验、燃点测定实验、物质氧指数测定实验、接地电阻实验等，涉及专业基础课和部分专业课。这一层次实验是利用实验的直观性，使学生对理论知识有清晰的感性理解，强化理论，加深对专业知识的理解。
综合验证实验在于强化学生综合运用专业知识的能力，培养学生解决实际工程问题的能力。以“表面静电综合实验”为例，实验中不仅要求掌握表面静电参数测定，还要使学生清晰理解静电的来源，提出静电消除措施并验证。通过该实验，可使学生对生产生活中可能产生表面静电的场所、产生的途径进行识别与分析，提出有针对性的安全对策措施。这样，不仅将书面知识强化，同时也将多门理论课进行了糅合。
研究探索实验是基于研究性学习模式下提出的，关注点是培养学生研究开发能力。在这一层次中，学生为实验过程的主体。选题、资料调研、实验方案设计、数据分析及实验报告撰写等过程均由学生自主完成，极大的锻炼了学生的动手与实践创新能力。教师的主要工作是审核题目，为学生提供必要的实验器材。华东理工大学为研究型大学，本科教学实验室承担着一定的科研开发任务。将社会发展的科研需求与本科教学有机结合，这不仅为研究探索实验教学的开展创造了便利条件，同时也为学生开辟了一条了解专业和社会的有效途径，有利于开拓学生的专业视角。
实验课程层次化，打破了学生对实验的常规认识，不仅使实验教学的内涵充实丰富，而且提高了学生的专业认可度，学习热情高涨。
2.教学方式多样化
华东理工大学安全工程专业以化工为特色，专业实验涉及化学化工领域较多知识。为充分发挥实验教学的特点，我们采用了多样化教学手段，以提高学生兴趣。例如，对在实际现场进行的“接地电阻测定实验”，要求学生在校区自行选取测试对象完成测试。因此实验预习和调研必须充分，同时要掌握建筑物防雷接地和设备保护接地相关知识，否则对测定过程的异常状况无法做出正确判断。通过这样的教学方式，学生不仅掌握了接地电阻测量方法，同时将接地电阻的相关知识进行了整合。在“可燃性粉尘爆炸特性测定实验”中，考虑到爆炸实验的危险性和实验室安全，教师以仿真模拟为主、演示操作为辅的方式开展实验，演示时球形爆炸测试仪采用高压电弧放电点火，既避免了采购火炸药的申请审批困难，又可以使学生再次认识设备接地的作用。
教学方式多种多样，应根据实验内容灵活运用。近年来高校实验室软硬件配备日臻完善，电子信息行业的迅速发展也为多样化教学方式的实现创造了便利。
3.成绩考核客观公正化
以往实验成绩以实验报告为主要考核依据，多人同组实验的模式使得报告内容雷同，难以体现学生的水平差距，因而学生对实验课积极性不高，对学生综合素质培养不利，实验教学考核模式必须进行改革。
总结若干年的教学经验，我们依据教学计划和教学方案，制定了透明公正、切实可行的考核体系。课程总成绩由平时成绩、实验报告成绩和期末操作考查成绩组成，三部分所占比例分别为30%、30%、40%。平时成绩主要反映学生的出勤、实验预习以及学习态度。实验报告成绩主要体现报告的完整性与规范性、实验数据的整理与分析讨论、思考题的完成三个方面，尤其注重实验数据的整理与分析讨论。对数据进行整理与分析讨论，目的是将实验中所观察的现象、所获取的实验数据进行综合分析，并与理论知识挂钩开展讨论。学生往往忽略这方面，只是对所获取的实验数据进行简单的评判，甚至有个别学生不进行分析讨论，这样会使实验教学的实践性、启发性难以发挥。期末操作考查是在课程结束时进行，包括实验原理陈述、现场动手操作和回答教师提问三个环节。由3名以上教师组成考查组，其中实验教师不能超过2名。操作考查成绩由几位考查教师共同给出，所以操作考查既是考核学生，又是对实验教师专业素质的考验。
全面的考核方式，打破了以往吃大锅饭的局面，既可以更好的评判学生的综合素质，又提高了学生的积极性。
4.落实保障——提高实验教师专业素质
目前国内大多数院校的实验教师归为教辅系列或其他系列，普遍学历较低，专业技术水平不高。另外，受传统观念和高校人事管理体制的影响，实验教师的工作积极性不高。因而为保障以上所提出的专业实验教学方法改进措施的落实，作为实验课程教学方法改进的执行主力，实验教师专业素质的提高尤为重要。
安全工程专业实验教学中使用大量的仪器设备，要使教学工作正常开展，仪器设备的正确操作及维护保养必不可缺，这其中除了专业知识外，还涉及物理、化学、力学、机械、材料、电工学、信息等多门学科。同时，随着实验室建设的推进，实验室硬件投入增加，一些精密仪器也逐渐进入本科实验课程，这对实验教师的专业技术水平要求更高，否则教师在进行实验内容规划和授课中都有可能陷入被动局面。
技术水平高、业务精的实验技术队伍，对保障实验教学质量具有非常重要的作用，一些高校已采取措施以提高实验教师的技术水平，但这些建设不可能一蹴而就，对当前在岗教师进行有效的技术培训应是效果最明显的一条途径。
三、结束语
高等学校是培养未来社会建设人才的基地，实验教学是人才培养的重要部分。已有丁肇中、李远哲等多位科学家表达了对高等教育中实验和实验教学的重视，物理学家冯端专门发表文章强调实验室的重要性。安全工程是一个涉及面极广的综合性交叉学科，专业实验在其课程体系中占有显著地位，课程开设效果的好坏对提高专业教学质量、培养高素质人才、提高学生就业竞争力与工作适应性具有重要意义。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 吴国辉，邹广平，张学义.浅谈材料力学实验教学与学生创新意识培养[J].黑龙江教育，2011（4）：80-81.
[2] 周光礼，朱家德.重建教学：我国“研究性学习”三十年述评[J].高等工程教育研究，2009（2）：39-49.
[3] 夏兴有，张学义，邹广平.材料力学研究型实验教学的实践[J].实验室科学，2008（4）：42-44.
[4] 袁方，何莉辉，王亮.强化实践教学环节，提高计算机专业生的综合能力[J].实验技术与管理，2010（9）：121-123.
[5] 郑家茂，熊宏齐.实验教学新模式—开放·创新[M].北京： 高等教育出版社，2009.
[6] 吴建强，李琰.全开放、自主学习模式下实验教学考核方式的探索与实践[J].中国大学教育，2011（4）：70-72.
[7] 张双才，王友明，罗联社，等.优化结构，完善机制，建设高素质的实验技术队伍[J].实验室研究与探索，2007（6）： 115-118.
[8] 高言，赵会武，党高潮.高校实验技术队伍建设的创新思路[J].实验室研究与探索，2012（11）：164-166.
[9] 冯端.实验室的重要性，再强调不过分[J].实验室研究与探索，2012（10）：1-2.
[责任编辑：钟 岚]
[摘 要]专业实验课程是本科生实践教学的重要组成部分。根据安全工程专业实验课程中存在的问题，结合安全工程专业特点，安全工程专业实验教学应该采取实验内容层次化、教学方式多样化和成绩考核客观公正化的改进措施。
[关键词]专业实验；安全工程；教学方法
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）05-0148-02
课堂教学和实践教学是高等院校本科教学工作中的两个组成部分。实验课程隶属于实践教学环节。安全工程专业实验课程又是一门实用性很强的专业课，是继基础课、专业基础课程及专业课程学习后所进行的不可缺少的实践教学环节，是各门专业理论学习的继续、深入和发展，此门课程的顺利开展对学生掌握专业知识、认知专业发展、进一步深造等都会产生重要影响。
本文结合几年来的教学经验，对华东理工大学安全工程专业实验教学中存在的问题和改进措施进行了探讨。
一、存在的问题
首先是学生对专业实验不够重视。专业实验是独立开设的实践类专业课，内容涉及专业基础课和专业课。学生之前先后学习了基本化学、有机化学、分析化学、物理化学、大学物理等课程，这些课程的实验教学环节附属于理论教学，实验教学所占学时较少，实验成绩在课程总成绩中的比例较低，因而在学生中形成了实验课不重要的想法。在此心态下进行独立开设的专业实验学习，其效果自然会大打折扣。
其次，受实验资源和教学课时的限制，难以要求每位学生独立完成实验任务。多名学生共同完成一项实验，学生之间容易形成依赖，部分实验报告内容雷同，甚至完全一样。由于以往实验课程成绩主要依据学生的现场操作与实验报告来评定，在学生中形成了“实验课轻松易过”的印象，使实验课程失去了教学意义。
安全工程是安全科学技术学科体系下的工学专业。该专业毕业生应能够运用自然科学、技术科学和管理科学的有关知识，识别、分析和预测生产生活活动中的不安全因素，并提出有效措施防止事故和职业病发生。学生不仅要掌握专业理论知识，同时需要注意培养解决实际问题的工程能力和创新思维。因此将理论知识转化为工程能力的实践环节就显得尤为重要。而由于以上两方面问题的存在，使得作为实践教学中重要组成部分的专业实验未能充分发挥作用，学生的实践创新能力未得到有效提高，同时也浪费了教学资源。
二、改进措施
1.课程内容层次化
根据华东理工大学安全工程专业特色和安全科学技术学科的要求，将专业实验分为基本技能实验、综合验证实验和研究探索实验三个层次。
基本技能实验开设有可燃液体闪点测定实验、燃点测定实验、物质氧指数测定实验、接地电阻实验等，涉及专业基础课和部分专业课。这一层次实验是利用实验的直观性，使学生对理论知识有清晰的感性理解，强化理论，加深对专业知识的理解。
综合验证实验在于强化学生综合运用专业知识的能力，培养学生解决实际工程问题的能力。以“表面静电综合实验”为例，实验中不仅要求掌握表面静电参数测定，还要使学生清晰理解静电的来源，提出静电消除措施并验证。通过该实验，可使学生对生产生活中可能产生表面静电的场所、产生的途径进行识别与分析，提出有针对性的安全对策措施。这样，不仅将书面知识强化，同时也将多门理论课进行了糅合。
研究探索实验是基于研究性学习模式下提出的，关注点是培养学生研究开发能力。在这一层次中，学生为实验过程的主体。选题、资料调研、实验方案设计、数据分析及实验报告撰写等过程均由学生自主完成，极大的锻炼了学生的动手与实践创新能力。教师的主要工作是审核题目，为学生提供必要的实验器材。华东理工大学为研究型大学，本科教学实验室承担着一定的科研开发任务。将社会发展的科研需求与本科教学有机结合，这不仅为研究探索实验教学的开展创造了便利条件，同时也为学生开辟了一条了解专业和社会的有效途径，有利于开拓学生的专业视角。
实验课程层次化，打破了学生对实验的常规认识，不仅使实验教学的内涵充实丰富，而且提高了学生的专业认可度，学习热情高涨。
2.教学方式多样化
华东理工大学安全工程专业以化工为特色，专业实验涉及化学化工领域较多知识。为充分发挥实验教学的特点，我们采用了多样化教学手段，以提高学生兴趣。例如，对在实际现场进行的“接地电阻测定实验”，要求学生在校区自行选取测试对象完成测试。因此实验预习和调研必须充分，同时要掌握建筑物防雷接地和设备保护接地相关知识，否则对测定过程的异常状况无法做出正确判断。通过这样的教学方式，学生不仅掌握了接地电阻测量方法，同时将接地电阻的相关知识进行了整合。在“可燃性粉尘爆炸特性测定实验”中，考虑到爆炸实验的危险性和实验室安全，教师以仿真模拟为主、演示操作为辅的方式开展实验，演示时球形爆炸测试仪采用高压电弧放电点火，既避免了采购火炸药的申请审批困难，又可以使学生再次认识设备接地的作用。
教学方式多种多样，应根据实验内容灵活运用。近年来高校实验室软硬件配备日臻完善，电子信息行业的迅速发展也为多样化教学方式的实现创造了便利。
3.成绩考核客观公正化
以往实验成绩以实验报告为主要考核依据，多人同组实验的模式使得报告内容雷同，难以体现学生的水平差距，因而学生对实验课积极性不高，对学生综合素质培养不利，实验教学考核模式必须进行改革。
总结若干年的教学经验，我们依据教学计划和教学方案，制定了透明公正、切实可行的考核体系。课程总成绩由平时成绩、实验报告成绩和期末操作考查成绩组成，三部分所占比例分别为30%、30%、40%。平时成绩主要反映学生的出勤、实验预习以及学习态度。实验报告成绩主要体现报告的完整性与规范性、实验数据的整理与分析讨论、思考题的完成三个方面，尤其注重实验数据的整理与分析讨论。对数据进行整理与分析讨论，目的是将实验中所观察的现象、所获取的实验数据进行综合分析，并与理论知识挂钩开展讨论。学生往往忽略这方面，只是对所获取的实验数据进行简单的评判，甚至有个别学生不进行分析讨论，这样会使实验教学的实践性、启发性难以发挥。期末操作考查是在课程结束时进行，包括实验原理陈述、现场动手操作和回答教师提问三个环节。由3名以上教师组成考查组，其中实验教师不能超过2名。操作考查成绩由几位考查教师共同给出，所以操作考查既是考核学生，又是对实验教师专业素质的考验。
全面的考核方式，打破了以往吃大锅饭的局面，既可以更好的评判学生的综合素质，又提高了学生的积极性。
4.落实保障——提高实验教师专业素质
目前国内大多数院校的实验教师归为教辅系列或其他系列，普遍学历较低，专业技术水平不高。另外，受传统观念和高校人事管理体制的影响，实验教师的工作积极性不高。因而为保障以上所提出的专业实验教学方法改进措施的落实，作为实验课程教学方法改进的执行主力，实验教师专业素质的提高尤为重要。
安全工程专业实验教学中使用大量的仪器设备，要使教学工作正常开展，仪器设备的正确操作及维护保养必不可缺，这其中除了专业知识外，还涉及物理、化学、力学、机械、材料、电工学、信息等多门学科。同时，随着实验室建设的推进，实验室硬件投入增加，一些精密仪器也逐渐进入本科实验课程，这对实验教师的专业技术水平要求更高，否则教师在进行实验内容规划和授课中都有可能陷入被动局面。
技术水平高、业务精的实验技术队伍，对保障实验教学质量具有非常重要的作用，一些高校已采取措施以提高实验教师的技术水平，但这些建设不可能一蹴而就，对当前在岗教师进行有效的技术培训应是效果最明显的一条途径。
三、结束语
高等学校是培养未来社会建设人才的基地，实验教学是人才培养的重要部分。已有丁肇中、李远哲等多位科学家表达了对高等教育中实验和实验教学的重视，物理学家冯端专门发表文章强调实验室的重要性。安全工程是一个涉及面极广的综合性交叉学科，专业实验在其课程体系中占有显著地位，课程开设效果的好坏对提高专业教学质量、培养高素质人才、提高学生就业竞争力与工作适应性具有重要意义。
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[1] 吴国辉，邹广平，张学义.浅谈材料力学实验教学与学生创新意识培养[J].黑龙江教育，2011（4）：80-81.
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[3] 夏兴有，张学义，邹广平.材料力学研究型实验教学的实践[J].实验室科学，2008（4）：42-44.
[4] 袁方，何莉辉，王亮.强化实践教学环节，提高计算机专业生的综合能力[J].实验技术与管理，2010（9）：121-123.
[5] 郑家茂，熊宏齐.实验教学新模式—开放·创新[M].北京： 高等教育出版社，2009.
[6] 吴建强，李琰.全开放、自主学习模式下实验教学考核方式的探索与实践[J].中国大学教育，2011（4）：70-72.
[7] 张双才，王友明，罗联社，等.优化结构，完善机制，建设高素质的实验技术队伍[J].实验室研究与探索，2007（6）： 115-118.
[8] 高言，赵会武，党高潮.高校实验技术队伍建设的创新思路[J].实验室研究与探索，2012（11）：164-166.
[9] 冯端.实验室的重要性，再强调不过分[J].实验室研究与探索，2012（10）：1-2.
[责任编辑：钟 岚]
