易燦南 胡鴻 劉美英 易玉枚 滕廣平

摘 ?要 基于能力導(dǎo)向教育基本思想，提出安全工程專業(yè)工業(yè)通風(fēng)課程能力培養(yǎng)指標(biāo)體系，并分別以正確進(jìn)行“排風(fēng)罩選擇”以及“凈化裝置選擇”為目標(biāo)設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練題目。教學(xué)實(shí)踐表明，以能力培養(yǎng)為前提的能力訓(xùn)練的實(shí)施，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生全面和深入學(xué)習(xí)并理解工業(yè)通風(fēng)課程體系，有利于畢業(yè)要求的達(dá)成。

關(guān)鍵詞 安全工程;工業(yè)通風(fēng);工程教育專業(yè)認(rèn)證;能力導(dǎo)向教育

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2020）18-0095-03

Ability-Cultivation Reform for Engineering Education Accredi-tation Courses based on CBE： Taking Industrial Ventilation of Safety Engineering as An Example//YI Cannan， HU Hong， LIU Meiying， YI Yumei， TENG Guangping

Abstract Based on the concept of competency-based education， abi-

lity index for Industrial ventilation of safety engineering was put for-ward and a lot of ability training items were designed to promote the ability of “selection of exhaust hood” and “selection of purification device”. Teaching method practice showed that the ability training was helpful for students to study industrial ventilation and to achieve

the graduation requirements.

Key words safety engineering; industrial ventilation; engineering edu-

cation accreditation; competency-based education

1 前言

工程教育認(rèn)證是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保證制度，也是實(shí)現(xiàn)工程教育的國(guó)際互認(rèn)和工程師資格國(guó)際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。我國(guó)自2006年正式啟動(dòng)工程教育專業(yè)認(rèn)證試點(diǎn)工作以來(lái)，經(jīng)過(guò)10年的努力，終于在2016年全票通過(guò)，成為“華盛頓協(xié)議”第18個(gè)正式成員，標(biāo)志著我國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證體系實(shí)現(xiàn)國(guó)際實(shí)質(zhì)等效，為深化工程教育改革提供了良好契機(jī)。

工程教育專業(yè)認(rèn)證以學(xué)生為中心，以能力為導(dǎo)向，這就要求課程體系、每門(mén)課程的目標(biāo)、授課內(nèi)容以及方法都圍繞學(xué)生、圍繞能力培養(yǎng)來(lái)組織[1]。課程體系與專業(yè)認(rèn)證的畢業(yè)能力緊密相關(guān)——課程體系設(shè)置必須對(duì)應(yīng)支撐具體的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，為達(dá)成專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)提供保障。而課程在專業(yè)教學(xué)中處于核心地位，工程能力的提高需要各門(mén)課程的支撐。課程教學(xué)改革是指授課教師根據(jù)人才培養(yǎng)計(jì)劃，對(duì)某門(mén)課程培養(yǎng)目標(biāo)、授課內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及考核方式進(jìn)行改革，對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)論指導(dǎo)下一輪教學(xué)過(guò)程，是促進(jìn)教學(xué)、思考教學(xué)組織合理性的有效途徑?！秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》指出要“改革教學(xué)內(nèi)容、方法、手段”“把改革創(chuàng)新作為教育發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力”[2]。因此，基于現(xiàn)代化工程教育理念深化課程教學(xué)改革，是提高工程教學(xué)質(zhì)量的基本保障。

工業(yè)通風(fēng)是安全工程專業(yè)的一門(mén)非常重要的專業(yè)課程，講述通風(fēng)的基本原理、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算方法，使學(xué)生掌握通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的專業(yè)知識(shí)，掌握系統(tǒng)運(yùn)行管理的知識(shí)，為學(xué)生今后從事通風(fēng)系統(tǒng)的合理工程及施工設(shè)計(jì)、通風(fēng)設(shè)備的設(shè)計(jì)及測(cè)定等方面的工作，打下必要的理論基礎(chǔ)[3-4]。

該課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，只有結(jié)合工程實(shí)際，才能達(dá)到工程訓(xùn)練的目的。本研究以基于能力導(dǎo)向教育（Competency-based Education，CBE）為基本思想，研究工業(yè)通風(fēng)工程能力指標(biāo)體系，設(shè)計(jì)提高學(xué)生工程能力水平的訓(xùn)練題目，并結(jié)合應(yīng)用實(shí)踐談?wù)勑Ч?/p>

2 工業(yè)通風(fēng)課程能力培養(yǎng)指標(biāo)體系劃分

CBE教育模式由美國(guó)麥克萊蘭（McClelland）發(fā)起，他認(rèn)為核心能力是學(xué)生成功就業(yè)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵要素[5]。國(guó)際高等教育界也認(rèn)為，大學(xué)教育應(yīng)當(dāng)傳授知識(shí)與技能，著重培養(yǎng)和測(cè)評(píng)學(xué)生的能力。確定能力標(biāo)準(zhǔn)體系并與課程設(shè)置一一響應(yīng)，是保證學(xué)生達(dá)到成為專業(yè)人士的基本能力要求的基本條件[6]。同樣，確定課程的能力培養(yǎng)指標(biāo)體系，是促成專業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)體系達(dá)成的前提。在對(duì)《中國(guó)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》（2015版）以及《安全工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)的前提下，結(jié)合學(xué)校安全工程培養(yǎng)特色，確定工業(yè)通風(fēng)課程能力培養(yǎng)要求：培養(yǎng)學(xué)生能夠識(shí)別作業(yè)環(huán)境危險(xiǎn)有害物來(lái)源，并能夠根據(jù)工藝要求與污染物特征，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的通風(fēng)設(shè)計(jì)方案。具體劃分如下。

工業(yè)有害物識(shí)別能力 ?能夠依據(jù)生產(chǎn)場(chǎng)所工業(yè)有害物的類型、產(chǎn)生機(jī)理以及擴(kuò)散方式，識(shí)別工業(yè)有害物的危害。

通風(fēng)方案設(shè)計(jì)能力 ?包括通風(fēng)方案確定能力（能夠依據(jù)生產(chǎn)場(chǎng)所特征以及工業(yè)有害物危害機(jī)理，確定通風(fēng)方案）、排風(fēng)罩選擇及設(shè)計(jì)能力（能夠根據(jù)工業(yè)有害物擴(kuò)散特征以及有害物物理化學(xué)特性，確定排風(fēng)罩的類型并能進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算）、正確選擇凈化裝置的能力（能夠根據(jù)有害物物理化學(xué)特性，確定凈化裝置）、通風(fēng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)能力（能夠根據(jù)工藝要求、建筑特征以及通風(fēng)管道設(shè)計(jì)的基本原則，確定通風(fēng)管網(wǎng)形式）、通風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算能力（能夠進(jìn)行水力計(jì)算，并選擇合適的風(fēng)機(jī)類型及型號(hào)）。

在課程教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，如若學(xué)生能夠正確選擇排風(fēng)罩與凈化裝置，設(shè)計(jì)合理通風(fēng)系統(tǒng)的概率就會(huì)大大提高。因此，本課程改革主要關(guān)注此兩種能力的提高。

3 基于CBE的“排風(fēng)罩選擇”能力訓(xùn)練設(shè)計(jì)

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常用排風(fēng)罩為密閉罩、柜式排風(fēng)罩、接受罩、吸氣罩、吹吸式排風(fēng)罩以及槽邊排風(fēng)罩等。在工業(yè)生產(chǎn)中也常利用氣流來(lái)達(dá)到控制污染物散逸的目的。因此，“排風(fēng)罩選擇”能力訓(xùn)練重在訓(xùn)練學(xué)生根據(jù)污染物散發(fā)特征、建筑結(jié)構(gòu)要求以及工藝特征，確定合適排風(fēng)罩的能力。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，不斷完善，設(shè)計(jì)18道情境課題，如表1所示。表中課題僅為簡(jiǎn)單文字描述，涉及的具體工藝過(guò)程以及設(shè)備特征需要學(xué)生自行查閱。

4 基于CBE的“凈化裝置選擇”能力訓(xùn)練設(shè)計(jì)

凈化裝置一般分為兩類：一類為除塵器，通過(guò)重力、慣性碰撞、接觸阻留、凝聚等原理捕集含塵氣流中的固體顆粒物;一類為凈化器，通過(guò)物理吸收或化學(xué)反應(yīng)凈化有害氣體。因此，“凈化裝置選擇”能力訓(xùn)練設(shè)計(jì)的基本思路為：首先，根據(jù)污染物類型確定凈化裝置類型;其次，根據(jù)污染物特征確定滿足凈化要求的具體裝置;最后，聯(lián)系具體情境，如環(huán)境要求等，確定最佳凈化裝置或組合。

基于此，設(shè)計(jì)22道能力訓(xùn)練題型，如表2所示。其中1～20題為基本題型，學(xué)生在掌握所有凈化裝置凈化原理、適應(yīng)場(chǎng)合的基礎(chǔ)上，結(jié)合工藝特征即可作出正確選擇，重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生正確選擇一般工藝中凈化設(shè)備的能力;21～22題為綜合訓(xùn)練題，需要學(xué)生充分了解工藝特征及需求，對(duì)比分析所有凈化裝置特征，確定多級(jí)凈化裝置，重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生處理流程工藝中選擇污染物凈化設(shè)備的能力。

5 能力訓(xùn)練實(shí)施過(guò)程及效果

課題領(lǐng)取 ?課題領(lǐng)取是指學(xué)生自主選擇能力訓(xùn)練題目并進(jìn)行分析和解決。2012年開(kāi)始在工業(yè)通風(fēng)課程授課時(shí)采取上述能力訓(xùn)練模式，實(shí)踐過(guò)幾種課題領(lǐng)取方式：一人一

題，二人二題，三人四題，等等。經(jīng)過(guò)實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)：對(duì)于工科背景（安全工程學(xué)生為文理兼招）且對(duì)工業(yè)通風(fēng)比較感興趣的學(xué)生而言，能夠單獨(dú)思考并完成課題，但是對(duì)于大部分學(xué)生而言，需要與同學(xué)討論后才能決定;二人二題且每人負(fù)責(zé)一題的方式，既能保證高效地完成課題，又能加強(qiáng)學(xué)生之間的溝通和協(xié)作能力。

課題進(jìn)行與匯報(bào) ?由于表1、表2皆為情境課題，要求學(xué)生首先依據(jù)課題描述上網(wǎng)查詢相關(guān)工藝過(guò)程，再根據(jù)相關(guān)原則確定排風(fēng)罩或凈化設(shè)備，最后形成小組匯報(bào)PPT，按照“場(chǎng)景簡(jiǎn)介—設(shè)備選擇—選擇原因”的思路制作PPT，上臺(tái)介紹并接受提問(wèn)。

實(shí)施效果 ?安全工程專業(yè)學(xué)生為文理兼招，文科背景學(xué)生對(duì)工業(yè)通風(fēng)中涉及諸多計(jì)算的情況非常不適應(yīng)，一些學(xué)生反映不知道如何開(kāi)展通風(fēng)設(shè)計(jì)。自從在教學(xué)過(guò)程中開(kāi)始實(shí)施表1、表2中能力訓(xùn)練題型以來(lái)，學(xué)生反映往往需要反復(fù)查閱，才能掌握所有排風(fēng)罩和凈化設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征、原理以及適應(yīng)場(chǎng)合，從而作出正確選擇，不僅無(wú)形之中大大弱化了計(jì)算帶來(lái)的恐懼感，而且能夠增加對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的興趣。

通過(guò)能力訓(xùn)練題目的實(shí)施，學(xué)生能夠正確選擇排風(fēng)罩以及凈化設(shè)備，同時(shí)進(jìn)一步促進(jìn)了對(duì)工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理解;在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠更快地確定并設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng);在生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠迅速認(rèn)出通風(fēng)設(shè)備的類型，并且能夠依據(jù)通風(fēng)設(shè)計(jì)要素評(píng)價(jià)工廠通風(fēng)系統(tǒng)的合理性;工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路的形成，有利于火災(zāi)與爆炸災(zāi)害控制課程“防排煙系統(tǒng)”教學(xué)組織的開(kāi)展，也為“自動(dòng)噴淋/噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)”教學(xué)提供了基礎(chǔ)。

6 結(jié)論

工程能力培養(yǎng)是工程師教育的重要內(nèi)容，也是工程教育專業(yè)認(rèn)證的關(guān)鍵問(wèn)題，基于CBE的課程改革以全面提升學(xué)生能力為目標(biāo)組織教學(xué)，是達(dá)成工程認(rèn)證畢業(yè)要求的關(guān)鍵?；贑BE進(jìn)行工業(yè)通風(fēng)課程教學(xué)改革，著重培養(yǎng)學(xué)生選擇正確排風(fēng)罩和凈化裝置的能力，有利于學(xué)生全面深入了解通風(fēng)系統(tǒng)，促進(jìn)工程教育專業(yè)認(rèn)證畢業(yè)要求的達(dá)成。

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