郭強強，舒世立

(唐山師范學院 化學系，河北 唐山 063000)

目前人們的“衣食住行”離不開化工行業(yè)，而化工行業(yè)的發(fā)展，一方面給人們的生活帶來了便利，另一方面也引發(fā)了眾多的安全及環(huán)保問題[1]。2019年江蘇鹽城化工廠爆炸震驚全國，而實際上僅上半年全國化工行業(yè)已發(fā)生安全事故60起，死亡和失聯(lián)148人，造成大眾包括高校大學生對化工行業(yè)產(chǎn)生了懼怕心理。探究事故原因發(fā)現(xiàn)很多事故完全是操作不規(guī)范，相關(guān)操作人員培訓管理混亂造成的，理應可以避免或最大化減少損失。不能規(guī)避的情況是，化工企業(yè)的原料及產(chǎn)品確實具有易燃、易爆、有毒等性質(zhì)，且生產(chǎn)過程又具有高溫、高壓、大型化等特點，一旦發(fā)生事故，將直接威脅生命安全，同時也會帶來巨大的經(jīng)濟損失[2]。《化工安全工程》作為化工類專業(yè)學生在工作崗位最基本的知識和技能，要求學生能夠利用課程所講授的專業(yè)知識，具備能預防及處理化工企業(yè)各類事故的能力，因此如何在教學中提高《化工安全工程》的教學效果尤為重要。

CDIO(構(gòu)思(Conceive)-設(shè)計(Design)-實現(xiàn)(Implement)-運作(Operate))工程教育模式是目前國際工程教育改革的最新成果，是一種系統(tǒng)的先進的教育理念和人才培養(yǎng)模式[3]。工科學生的培養(yǎng)目標被分成工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面。通過貫穿整個人才培養(yǎng)過程的團隊設(shè)計和創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)的訓練，在培養(yǎng)學生扎實的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識的同時，將教育過程放到工程領(lǐng)域的具體情境中[4]。這種教育模式能夠讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式進行學習[5]。在新工科及工程教育背景下，學生應該具有團隊合作能力，這是以往的培養(yǎng)模式所欠缺的。畢業(yè)生就業(yè)時，具備了團隊協(xié)作及足夠的個人能力，可以處理及避免很多化工事故的發(fā)生。化工安全工程CDIO工程教育模式的推廣必將促進學校新一輪的教學改革。

1 對以往教學過程的反思

近年來化工企業(yè)安全事故層出不窮，而國內(nèi)很多高校都開辦了安全工程或者化工安全工程方向的課程，但企業(yè)這方面的人才依舊短缺，或者說畢業(yè)生無法勝任化工安全工程師的工作，這說明化工安全工程方向現(xiàn)有的培養(yǎng)模式與行業(yè)的要求有較大差距，人才培養(yǎng)及教學模式存在很大的問題。

首先人才培養(yǎng)基本都遵循以教師為主的填鴨式學習方式，課本內(nèi)容呆板導致學生的學習興趣不高，上課不認真聽講，測試突擊準備。概括原因就是缺乏實踐操作和聯(lián)系實際的內(nèi)容，沒有形成良好的主動學習氛圍，沒有培養(yǎng)學生自主解決問題的能力。CDIO模式主要培養(yǎng)的就是學生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的工程實踐能力，對比枯燥及難懂的教科書內(nèi)容，可以最大化地調(diào)動學生自主解決問題能力。

其次雖然一些高校頻頻發(fā)生實驗室安全事故，化工實驗室安全理應受到很大重視，可相反化工安全工程類課程卻基本沒有配套實驗課程，原因是目前高校偏重基礎(chǔ)化學實驗培訓，對化工安全類實驗設(shè)備投資嚴重不足，或者干脆沒有安排實驗課，距離工程培養(yǎng)目標有很大差距，授課內(nèi)容徹底變成紙上談兵。

最后涉及化工安全方向的實踐教學(參觀實習、模擬實習)受限于實習地點與環(huán)節(jié)的限制，雖然目的是針對化工安全的實踐，可實習單位反而要重點考慮學生的人身安全，很難去深入接觸一些關(guān)鍵安全設(shè)施，當然，并不是需要讓學生去操作一些危險設(shè)備，安全問題更有重視安全。總之學生只是簡單的參觀設(shè)備，走馬觀花，將來工作時就缺少了對一些重要設(shè)備及相應安全措施的了解。

2 “化工安全技術(shù)”課程教學反思和課程建設(shè)與改革思路

從教學內(nèi)容及模式上分析，現(xiàn)有的化工安全工程教學中存在較多問題，無法滿足企業(yè)對化工安全工程師人才的需要，而CDIO的教學模式則提供了解決的可能性。通過將課程與CDIO教學理念相結(jié)合，讓學生在“做中學”的過程中更好地掌握知識，提高能力，通過一個個真實的工程案例，去研究問題、發(fā)現(xiàn)問題[6]。這樣，學生才能具有獲取相關(guān)知識去解決問題的動力。在此過程中，重要的不是解決了一個具體的問題或者掌握了相關(guān)的知識，而是在于學會如何發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并可以通過所學知識去解決問題，從而獲得一定的經(jīng)驗總結(jié)。同時，工程師培養(yǎng)可以加強學生相互間溝通的能力以及團隊合作的能力。為了實現(xiàn)這一目標，這就要求教師需要具有相對扎實的工程實際和理論的背景知識，指導學生在課題初期盡快進入課題角色，隨著課題的進展，學生要自己獲取更多的相關(guān)知識，并進行深入的研究，應用知識去解決問題。

學生之前從未接觸過工程課程，缺乏工程概念，因而在能源化學工程及應用化學專業(yè)的《化工安全工程》教學中，結(jié)合CDIO教學理念，對該課程進行改革，將教材內(nèi)容按照構(gòu)思-設(shè)計-實現(xiàn)-運作的CDIO教育模式進行構(gòu)建整合。教師在強調(diào)基本概念及原理的同時，更加注重實際運用和學生工程實踐能力的提升。要求學生選擇一個虛擬的工程項目，訓練學生選題、設(shè)計、實現(xiàn)和運行化工安全生產(chǎn)的能力。為了實現(xiàn)CDIO的教學目標，改變了傳統(tǒng)的教學目標、教學內(nèi)容和教學方法，確定了以虛擬項目設(shè)計為導向、以工程能力培養(yǎng)為目標的《化工安全工程》CDIO教學模式，將學生主動學習過程及工程培養(yǎng)結(jié)合一體。

具體實施如下：

(1)首先課堂教學內(nèi)容充分跟工程案例設(shè)計訓練結(jié)合，做到理論跟實踐結(jié)合，將理論知識和化工安全的實際生產(chǎn)知識、技術(shù)等做為重點。

(2)利用唐山市一些企業(yè)的化工安全崗位的工作過程為背景(例如危險性較高的焦化項目)，設(shè)計教學虛擬項目。幾名學生按照需要組成獨立項目小組，項目組成員按照分配的不同工段，不同生產(chǎn)工藝。首先確定工藝安全隱患，通過查閱資料及小組討論，從職業(yè)工程師的角度，設(shè)計出保證企業(yè)安全生產(chǎn)的各項安全工程措施。這一過程即培養(yǎng)了學生的工程能力同時又提高學生的安全素養(yǎng)和實踐能力。由于任務的復雜性，單個學生也難以完成，促使學生相互交流合作，鍛煉學生綜合應用知識的能力，增強團隊協(xié)作能力。模擬項目使每個學生都變成為工程技術(shù)人員，激發(fā)學生學習熱情，培養(yǎng)學生工程意識和團隊協(xié)作精神，取得了很好的教學效果。

(3)鑒于學生仍然欠缺一些專業(yè)知識及分析理解錯誤，采用專家論證會的形式，對每個虛擬項目進行評價。一個小組的學生進行項目簡述及方案匯報，其余學生作為專家對不足之處進行分析。這樣可以使全體學生鞏固了化工安全工程的基本概念和基本原理，同時也鍛煉了學生構(gòu)思設(shè)計實現(xiàn)的能力，增強了學生表達及交流能力，培養(yǎng)學生的工程意識，幫助學生更全面了解化工生產(chǎn)過程的各類安全措施，提高學生學習的積極主動性。

(4)為了更好的與實際相結(jié)合，激發(fā)學生職業(yè)意識，完成CDIO模式最后的運作部分，同時結(jié)合企業(yè)的實際情況。選取虛擬項目分析全面，方案具有可行性的一組學生作為代表，深入到相關(guān)企業(yè)與第一線的化工安全技術(shù)人員做深入交流，按照

工藝流程一步步探究考慮方案的可行性及存在的問題，此時的學生已經(jīng)從紙上談兵進入了實踐階段，積累了豐富的經(jīng)驗為進一步實現(xiàn)高素質(zhì)化工安全人才培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。

(5)CDIO模式也不是一個純粹的自我學習過程，學生積極參與虛擬項目培訓的同時，授課教師自身也要積極與化工企業(yè)安全技術(shù)人員多交流，保證每一屆學生都可以有最全面的相關(guān)內(nèi)容講授。有機會要深入企業(yè)調(diào)研，參加實踐鍛煉保證具有較高的教學水平。

3 結(jié)語

以培養(yǎng)具有解決實際化工生產(chǎn)安全問題的工程技術(shù)人才為目的，將CDIO的理念引入到能源化學工程及應用化學專業(yè)的化工安全工程教學當中。通過改革整合教學大綱及授課內(nèi)容，注重學生工程實際能力的培養(yǎng)，提高學生分析和解決工程問題的能力。利用虛擬項目實踐教學模式和化工企業(yè)實地訓練為學生提供更多實踐機會，培養(yǎng)學生的團隊合作，對安全工程問題的分析解決能力。

課程改革突出以下幾點：

(1)以CDIO理念為指導，培養(yǎng)既具備化工安全專業(yè)知識、又具備一定實際工程應用能力的優(yōu)秀人才；(2)人才培養(yǎng)模式建設(shè)要充分體現(xiàn)“會分析構(gòu)思設(shè)計、懂工程解決實現(xiàn)、能實踐運作”的專業(yè)工程師人才培養(yǎng)思想；(3)課程體系化工安全工程理論基礎(chǔ)課、重視學生團隊及個人工程教育培養(yǎng)、重視實踐環(huán)節(jié)。

基于CDIO理念的化工安全工程課程的改革，對培養(yǎng)出具有扎實理論基礎(chǔ)，能在化工企業(yè)及相關(guān)單位具有工程應用能力的技術(shù)人才具有重要意義。