安全工程专业实验教学改革与实践(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】:笔者根据实验项目的本质属性、培养功能和理论课程的学习要求,同时考虑课程设置的递进关系,将旨在帮助学生理解理论知识、验证基本公式为主的验证笔者根据实验项目的本质属性、培养功能和理论课程的学习要求,同时考虑课程设置的递进关系,将旨在帮助学生理解理论知识、验证基本公式为主的验证性课内实验,依然保留为课内实验,以利于理论课程综合考核评价,目前开设的课内实验包括工程流体力学实验、安全人机工程实验、工程热力学与传热学实验、工业通风与除尘实验。将“燃烧与爆炸学”“安全监测与监控系统”“电气安全工程”“安全系统工程”等专业发展课程的实验内容整合,独立设置“安全工程开放式试验”[11](P10-14),学时一周,开出实验项目30项,其中15项验证性实验,15项综合、设计性实验。验证性实验的目的是培养学生的实验操作基本技能,为综合性、设计性实验打好基础,综合性、设计性实验主要用于学生创新意识、独立思维能力、动手实践能力的提高。独立设置“安全工程开放式试验”课程可全面、系统地培养学生的实践能力,也有利于解决学生人数多与实验设备台套数不足之间的矛盾,有利于实验室资源的共享。
(二)丰富实验教学内容,满足专业特色及新工科建设要求
长安大学安全工程专业设置在地质工程与测绘学院,源于地质工程专业,其安全科学与工程一级学科硕士研究生的培养方向之一为地质环境与工程安全。因此,我校安全工程专业本科生培养方案中开设了专业特色课“岩土力学与基础工程”,并开设了课内实验,实验项目包括环刀法测定黏土密度试验、烘干法测定黏土含水率试验、直接剪切试验、岩石的静力变形试验、岩石的单轴抗压强度试验、界限含水率试验等。另外,我校安全工程的特色为建筑安全,因此,在“安全工程开放式试验”中开设了有关建筑安全方向的实验项目,包括建筑材料耐火等级测定试验、钢材质硬度无损分析试验、混凝土抗压强度测定试验、环境参数测定试验(空气含尘浓度测定、环境噪声测定),旨在锻炼学生在建筑安全方面的实践动手能力。近两年来,增设四项电气安全工程方向的实验项目,包括接地电阻测试实验、耐压测试实验、剩余电压测试实验、安规综合测试实验,以使学生掌握电气安全测试设备。
工程教育专业认证要求学生毕业时“能够利用安全检测等设备和工程软件,对复杂工程问题进行分析、模拟或预测,并理解其局限性”,因此,笔者开设了危险与可操作性分析(HAZOP分析)、重大危险源辨识与分级、重大事故概率风险定量评价、重大事故后果模拟分析、区域定量风险分析等软件操作实验项目。
(三)自主实验及基于慕课、微课的翻转课堂教学方法
工程教育专业认证OBE理念和互联网+慕课、微课等授课方式对安全工程实验教学方法提出了改革要求,根据实验项目的目的、难易程度、危险性,笔者采用了自主实验、翻转课堂、演示观摩、研究型教学等多种“以学生为中心”的教学方法。
自主实验:安全人机工程实验的目的主要是通过一些人的人机学参数、生理和心理特点,以及人体生物力学特性的实验测试,使学生熟悉相关参数的测量方法,为后续“安全人机工程课程设计”打下良好的基础。学时只有6个,但我校实验室可开出13项实验项目,实验仪器操作也比较简单。为充分利用实验设备,锻炼学生快速自学和动手能力,对于该课内实验,笔者让学生2~3人为1个小组,进行自主实验,在此过程中教师适时加以指导。
基于慕课、微课的翻转课堂教学模式:“互联网+”在教育领域的发展,使学生能够打破时空局限性,随时、随地享受全球优质教育教学资源,同时有关实验内容的微视频也在不断涌现,实验教学完全可以利用这些资源进行教学,如对于工程流体力学实验,教师在“学堂在线”收集整理了有关理论课程和实验内容,提前分享给学生,让学生课前预习,然后带着问题来实验室进行操作、测试数据,实验进行中教师就学生的有关问题进行答疑解惑。对于电气安全实验项目,也采取了类似的教学方法。再比如,对于工程热力学与传热学实验,由于该实验项目实验操作步骤多,数据记录、处理的细节直接影响实验的效果和成败,从学生的视角开展实验教学更为合适,因此,本课内实验实行实验项目小组负责制,即每个实验项目指定一个小组进行实验项目的全过程指导,实验中小组长讲解实验仪器、实验原理和步骤,以及实验报告的编写和数据整理,其他组员进行补充,实验指导教师在整个过程中适时进行答疑、点拨,通过该方法,锻炼了学生表达自己解决问题的思路和能力,也增加了师生之间、学生之间的互动,提高了学生的团队协作能力。
文章来源:《采矿与安全工程学报》 网址: http://www.ckyaqgcxb.cn/qikandaodu/2021/0617/718.html
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