化工类专业安全课程体系建设与实践

来源 :高教学刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaohe1025
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘  要:当前化工安全复合型人才短缺,无法满足化工行业快速发展的迫切需要。为此我校化工专业从2017年起,构建了四年不断线的安全课程体系,从大一至大四分别设置化工安全导论、化工安全仿真、化工过程安全课程和企业EHS风险管理基础课程,全过程培养工程伦理观;在此基础上,进行了一系列课程教学改革,如:根据国内外工程教育认证要求,构建课程量化评价体系;编写新教材,融合系列教材;融合信息技术,建设MOOC课程;开展教学研讨,学习分享课程建设经验。由2020届毕业生能力和在校师生调研结果可知,化工类安全课程体系已初显成效。
  关键词:化工类专业;安全课程体系;化工过程安全;教学改革;慕课
  中图分类号:G640 文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2021)33-0081-05
  Abstract: The shortage of qualified personnel in chemical safety can't satisfy the needs of fast development of Chemical industry. The systematic courses of safety education in chemical engineering at East China University of Science and Technology(ECUST) have been established since 2017. The courses involve Introduction to Chemical Engineering Safety, Simulation of Chemical Process Safety, Chemical Process Safety, and Fundamental Principles of Environmental, Health and Safety for Companies from freshman to senior, respectively. The engineering ethics can be well educated through the continuous chemical safety education. On this basis, a series of education reform has been carried out at ECUST. They are listed as follows: constructing course assessment record in the supervision of international and civil accreditation; compiling new textbook and integrating a series of professional textbooks; merging information technology into the courses and constructing massive open online courses; conducting education seminar or symposium and studying or sharing experiences of course reform. With a series of reform and practice, the education in chemical safety has shown some effects according to both student outcomes for the graduates in 2020 and survey from the teachers and students at ECUST.
  Keywords: chemical engineering program; systematic courses of safety education; chemical process safety; education reform; massive open online course
  化工行業是我国国民经济的能源原材料产业、基础产业和支柱产业。调查数据显示,2020年国内化工行业主营业务收入达到13.5万亿元,规模占全球化工行业的三分之一,位居世界第一,并仍在快速增长[1-2]。相比国内化工行业规模的快速增长,行业发展仍存在诸多问题,化工生产具有高温高压、易燃易爆、有毒有害等特点,固有危险性大,安全风险高,而且这些危险特性并不会随着社会进步或经济发展而改变,各类重大、特大事故也为整个行业的可持续发展带来了前所未有的挑战[3-5]。要控制这些相对高的风险必须有高素质的化工人才作为支撑[6],如何培养一批安全意识强、具备一定安全管理和风险分析能力的高素质复合型化工专业技术人才,是当前高校化工安全教育面临的重大课题[7-10]。
  2016年,习近平在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中提出:必须牢固树立和贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念。2020年,习近平在十九届五中全会上提出:安全是发展的前提,发展是安全的保障。我们必须坚持统筹发展和安全,增强机遇意识和风险意识,树立底线思维。
  为了培养一批既懂化工又懂安全的高素质化工安全人才,促进化工行业安全生产形势好转和持续健康发展,2014年8月底,教育部和国家安全监管总局联合发布了《关于加强化工安全人才培养工作的指导意见》。2015年发布的《工程教育认证补充标准-化工与制药类专业》和《化工与制药类及相关专业专业补充标准》中明确将“过程安全”列入工程基础类课程的教学内容。因此,在化工类相关专业中,根据专业特点构建合适的课程体系势在必行,是培养合格的符合新工科要求的化工专业人才的重要一环[11]。   本文针对我国当前化工安全人才培养存在的问题与不足,结合我校化工类专业本科教育教学改革,依托学院两个首批国家级一流本科专业建设的化工类专业(化学工程与工艺和资源循环科学与工程专业),李涛教授在组建完善化工类安全课程教学团队的基础上,提出了四年不断线、循序渐进对化工类专业本科生进行安全教育,构建符合当前化工行业安全生产需求的人才培养机制,培养高素质的化工安全复合型人才。
  一、化工类专业安全课程体系建设
  为满足培养具有责任关怀的应用型人才,基于化工领域的特殊性,我校化工专业自2017年起,由李涛教授牵头组建了完善化工类安全课程教学团队,并梳理安全类课程体系,将环境、健康、安全(EHS)为主体的职业伦理教育贯穿于人才培养全过程。实施安全教育四年不断线,四年分别开设化工安全导论(大一)、化工安全仿真(大二)、化工过程安全(大三)、企业EHS风险管理基础(大四)四门必修课程,涵盖理论与实践课程,课程循序渐进地培养学生的工程伦理观,如图1所示。与此同时,结合实验、企业实习以及工厂实训,注重安全意识和理念培养,强化学生工程伦理意识与职业道德,塑造职业伦理和生态价值观,培养以造福人类和可持续发展为理念的现代工程师。
  (一)化工安全导论
  我校化工专业课程安全技术导论原名为化工安全概论,着重讲授化工安全基础知识和实验室安全知识,课程内容涵盖安全、风险的基本概念,事故的预防,化工过程安全管理,危险化学品基础知识以及防火防爆基础知识和实验室安全基础知识。
  由于课程内容较为基础,属于进入化学化工类实验室之前的必备基础知识。因此,经过在校师生、毕业生的问卷调研,以及专业教学指导委员会讨论,梳理化工类安全课程体系,确定在2017级培养方案中,将该课程由原来的大三前移至大一第一学期,并将课程名称更改为化工安全导论(16学时)。作为大学一年级化工类专业学生开设的第一门化工安全课程,该课程旨在树立安全第一、预防为主的理念,确立正确的安全观。
  (二)化工安全仿真
  为了解决化工安全实践环节存在的难重复、不可得、成本高难承受等难题,2017级化工专业培养方案中,在大二第二学期新增化工安全仿真课程(16学时)。该课程在化工安全导论课程的理论基础上,采用现代信息技术,开展危险化学品安全、实验室安全、典型事故案例的仿真教学,是采用课堂授课和学生上机练习相结合的实践课程。
  课程依托国家级化学化工虚拟仿真实验平台,将化工、安全与计算机仿真技术、信息技术、三维图形图像技术相结合,让学生对于可能出现在实验室或者生产过程中的安全事故进行模拟训练,逼真地进行化工安全教育,增强学生的安全意识及安全事故应对能力,最大限度降低化工类实验室和化工企业的安全事故。课程按照危险化学品安全、实验室安全、典型事故案例三个模块展开,配以化工安全微课堂作为辅助。通过化工安全仿真实践课程,重点培养学生在安全意识、实验室安全应急处置、安全事故分析和解决问题的能力。
  (三)化工过程安全
  化工安全指的是化学反应、化学工程、化工生产过程中的安全问题[7]。化工过程安全是通过对化工工艺危害和风险的识别、分析、评价和处理,从而避免与化工工艺相关的伤害和事故。过程安全关注的是从过程设计开始的化工过程自身的安全。通过对化工过程整个生命周期中各个环节的管理,从根本上减少或消除事故隐患,从而降低发生重大事故的风险。
  在2017级的培养方案中,在大三第二学期新增化工过程安全课程(16学时),以化工专业课程如化工原理、物理化学、反应工程等为先修课程,系统了解化工过程安全的基本理论和方法,在压力容器、化学反应过程、单元操作、工艺过程等方面具备较强的风险分析、辨识能力,课程内容涵盖风险识别、分析与评价、压力容器、化学反应过程热风险、化工单元操作安全防范、化工工艺过程安全等内容。通过该课程的学习可以加深对专业知识的理解,并加强对化工过程中风险的识别、分析与评价能力,为进一步学习化工安全相关知识和从事化工安全相关工作打下理论基础。
  (四)企业EHS风险管理基础
  为了让学生更全面地了解企业EHS管理体系,能识别、量化分析和客观评价新产品、新工艺、新技术的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响,并理解应承担的责任,我校每年聘请10余名实验室安全领域专家(华东理工大学EHS校友会)形成授课团队,在大四第二学期专门设置企业EHS风险管理基础课程(16学时),为毕业后从事化工专业相关工作奠定基础。
  该课程重在推行EHS的理念和意识,帮助学生树立正确的伦理价值观。围绕企业生产经营活动中存在的环境、健康与安全的风险,阐述了风险识别、风险评估和风险控制的基本理念和方法,从产品安全、职业健康、工艺安全、环境保护、公共安全、事故与应急、物流安全等七个方面,介绍相关的法律法规标准以及最新的企业实践,并结合实际案例,对企业的环境、健康与安全风险防范等提出了意見和建议。同时,针对高校以及科研单位,从操作层面介绍了实验室的危害识别、个人防护、应急救援等内容。通过课程学习,培养学生EHS责任意识;初步掌握EHS基础知识,能够主动查阅相关文献资料进行基本风险识别和评估,具备保护环境、保障社会和个人安全的能力。
  二、课程教学改革与实践
  (一)基于国内国际认证要求,构建课程量化评价体系
  我校化学工程与工艺专业2014年通过了美国工程与技术认证委员会(ABET)专业认证,并获得此项认证所能给予的9年最长有效期[12],成为中国大陆高校中首个通过 ABET认证的专业,为国内高校探索了一条工程教育国际化的新路径[13-15]。2008年和2014年,化学工程与工艺专业分别通过了国内工程教育专业认证和复认证。
  根据ABET认证标准和国内工程教育专业认证标准[16],将化工安全导论、化工安全仿真、化工过程安全和企业EHS风险管理课程作为专业必修课程,在课程国际化和标准化进程中,依据“以学生为中心、产出导向和持续改进”的教学理念,修订完善课程教学大纲,构建课程量化评价体系,主要包括:(1)确定课程总的教学目标;(2)细化课程教学目标以匹配学生能力的培养;(3)构建课程目标和毕业要求的支撑强度矩阵;(4)梳理课程内容,归纳总结课程所有的知识点,制作课程知识体系图谱,去掉课程中“水”的部分,为金课建设奠定基础;(5)设计先修后修课程的支撑案例,明确课程体系内必修课程的先修后修关系,构建化工类安全课程体系地图;(6)确定课程教学内容、安排及教学方法;(7)构建可量化的学生能力评价体系,采用明确具体的评价手段和数据结果显示课程达成目标的程度,涉及支撑指标点的课程目标考核方式及其权值分配、支撑指标点的课程目标考核方式的权值分解说明及达成标准;(8)构建课程的持续改进机制,通过数据反馈不断改进教学,使专业培养目标在本课程中完美体现。   (二)编写新教材,融合系列教材
  教材作为教学内容的载体,是影响教学效果的重要因素。我校化工专业安全类课程教学团队,根据课程知识结构特点,分别编写了《大学生安全技术导论》(王评、袁萍、何美琴,华东理工大学出版社,2011)和《企业环境健康安全风险管理》(修光利、李涛等,化学工业出版社,2017年)两本教材,如图2所示。
  与此同时,调研发现国内同类院校化工类专业出版的化工过程安全类课程相关教材,其内容和适用性相差较大,有些理论性较强,有些偏工艺安全,有些适于大一大二。据此,在华东理工大学EHS校友会指导下,化工安全课程教学团队编写了适于化工过程安全课程的教材,覆盖了化工安全导论和化工过程安全课程内容。化工安全导论课程部分,教材内容在原有课程教材《大学生安全技术导论》的基础上,强化了危险化学品基础知识和化工实验室安全教育的内容,删除原有大学生活安全中交通安全、防止网络诈骗等内容,突出化工安全管理、防火防爆安全技术等实用性强的专业知识;化工过程安全课程部分,结合其他教材的优点和实际生产的需要、突出了Hazop分析、压力容器安全、化学反应热分析、化工单元操作安全防范、化工工艺过程安全的内容,基本满足了在今后工作中遇到的安全相关知识的需要。该教材作为国际认证系列教材之一,拟于2021在化学工业出版社出版。
  (三)融合信息技术,建设MOOC课程
  针对化工安全系列课程,教学团队深度融合信息技术与专业课程,录制化工安全MOOC课程,并在中国大学MOOC公开(如图3所示)发布,覆盖了化工安全导论和化工过程安全內容;录制企业EHS风险管理基础MOOC课程,并在智慧树网站公开(如图4所示)。方便校内外、课堂内外、网络线上线下的拓展学习,并向全国所有学生开放。MOOC课程中知识点的凝练,方便学生课后复习,巩固教学成果。
  (四)开展教学研讨,学习分享课程建设经验
  化工专业非常重视教学研讨以促进课程教学质量的不断提升。2017年起,通过梳理课程体系,逐渐组建并完善了安全类课程师资队伍和教学内容。在此基础上,教学团队积极参加各类教学研讨,与同行探讨教学经验,促进化工安全类课程体系的持续改进。
  比如,2019年7月,在全国高校一流化工专业及一流课程建设研讨会上,彭阳峰副教授针对华东理工大学化工安全课程建设做了分会场报告,并与来自不同学校的老师交流教学经验,为课程建设建言献策;2019年11月,在第一届全国高校化工类专业安全教学研讨会上,我校化工安全类课程负责人李涛教授作了《全过程全覆盖化工安全教育体系及实践》大会报告,介绍分享了我校化工专业安全课程教育体系建设实践的相关经验,并与同行进行交流;2020年12月,在第二届全国高校化工类专业安全教学研讨会上,李涛教授作了《高校化工安全体系建设——以华东理工大学为例》大会报告,介绍分享了我校化工专业安全课程体系建设和实验室安全管理的相关经验,如图5所示。
  三、结束语
  化学工业是国民经济建设的支柱产业之一,化工行业涉及化学品生产尤其是危险化学品的生产,具有易燃、易爆、有毒、有害等固有危险性。这些危险特性并不会随着社会进步或经济发展而改变,要控制这些相对高的风险必须有高素质的化工人才作支撑。作为化工类本科生,必须在本科学习阶段学习和掌握化工安全生产基础知识,成为既懂化工又懂安全的复合型人才,以适应现代化工企业对人才的需求。
  我校化工专业根据化工安全复合型人才所需的知识体系和能力要求,2017年起重点梳理安全类课程体系,通过实施安全教育四年不断线,四年分别开设化工安全导论(大一)、化工安全仿真(大二)、化工过程安全(大三)、企业EHS风险管理课程(大四)四门必修课程,全过程培养工程伦理观。在此基础上,进行教学改革,包括构建课程量化评价体系,根据知识体系特点编写新教材,构建MOOC课程,开展教学研讨学习分享交流课程建设经验。通过几年的教学实践,2020届化工专业毕业生在工程认证标准中与安全相关能力,包括工程与社会、环境与可持续发展和职业规范,分别达到0.852、0.871和0.887;在化工设计、化工原理实验和化工专业等教学环节,在校师生都反映在环境-健康-安全分析、实验操作的规范性和危险化学品使用等方面的安全意识明显提高。因此,从定量和定性方面都说明化工专业安全类课程体系建设已初见成效。本文所提出的化工类安全课程体系建设对其他课程体系的教学也具有一定的指导意义。
  参考文献:
  [1]李阳.2020中国石油和化工企业500强揭晓[J].中国农资,2020(40):1.
  [2]中国石油和化学工业联合会信息与市场部.2019年中国石油和化学工业经济运行报告[J].中国石油和化工,2020(3):66-73.
  [3]HeskethR P, GreggM H, SlaterC S. Green Engineering Education[J]. Sustainability Science and Engineering: Defining principles, 2006:47-87.
  [4]LozanoR, Diffusion of sustainable developmentin universities'curricula: an empirical example from Cardiff University[J]. J. Clean. Prod., 2010,18(7):637-644.
  [5]OlsenS I, FantkeP, LaurentA, et al, Sustainability and LCA in engineering education-A course curriculum[J]. Procedia CIRP, 2018(69):627-632.   [6]LozanoF J, LozanoR, FreireP, et al, New perspectives for green and sustainable chemistry and engineering: Approaches from sustainable resource and energy use, management, and transformation[J]. Journal of Cleaner Production, 2018(172):227-232.
  [7]杜奕,陈定江,林章凛,等.化工安全教育体系的建设与实践[J].实验技术与管理,2015,32(11):231-236.
  [8]董宏光,邹雄,许爽,等.高校化工与制药类专业化工安全教学体系建设与实践[J].化工高等教育,2016(6):44-48.
  [9]陈国华,张心语,李一川.新工科背景下化工过程安全人才培养模式探索[J].化工高等教育,2020(1):32-39.
  [10]PerrinL, LaurentA. Current situation and future implementation of safety curricula for chemical engineering education in France[J].Education for Chemical Engineers, 2008,3(2):84-91.
  [11]趙东风,路念明,陆旭,等.中国化工安全复合型人才培养模式探讨[C]//CPSS,中国过程安全会议,2015.
  [12]ABET-Accredited Programs[EB/OL].http://main.abet.org/aps/Accreditedprogramsearch.aspx.
  [13]辛忠,司忠业,赫崇衡,等.从ABET认证看中国化工高等教育[J].化工高等教育,2015(1):6-10.
  [14]辛忠,郭旭红,司忠业,等.ABET认证与中国化工高等工程教育未来发展[J].高等工程教育研究,2016(3):85-89.
  [15]辛忠,吴艳阳,徐心茹.美国ABET认证与工程师注册制度对其工程教育的作用机制[J].学位与研究生教育,2016(4):74-77.
  [16]ABET Accreditation Criteria & Supporting Documents[EB/OL]. https://www.abet.org/accreditation/accreditation-criteria/.
其他文献
摘要:人力资源是企业未来发展的核心竞争力,人才盘点对企业持续稳定的发展起到至关重要的作用。文章详细介绍了电网研究院人才盘点实践,以胜任力素质模型为基础,建立一套动态化、常态化运作的人才考察、选拔、培养、使用、淘汰的机制,培养稳定可靠的人才队伍,为研究院发展提供组织保证和人才支撑。   关键词:电网企业;人才盘点;胜任力模型   一、电网研究院人才盘点的背景   近年来,电网研究院在科技创新上
摘要:目的,探讨建立社会共享医疗信息系统的必要性与可行性。方法,本研究通过实际调研,了解公众切实关心的医疗服务相关问题,有针对性地开发了社会共享医疗信息系统,将各项医疗费用以网页形式公开,不受地域限制,便于查询。结果,建立面向社会公开的共享医疗信息系统,对于推进公正的医疗体系的建设是必要的。登录本研究建立的社会共享医疗信息系统主页,可以查询到检查项目定价和相关药物的成分、性能、疗效、市场平均价格等
摘要:职场霸凌行为让员工苦不堪言,对员工的身心健康有很大的影响。文章以不同职场中233个有效问卷作为样本,运用单因素方差分析不同职场情境中霸凌行为的差异性,研究结果表明,政府部门中霸凌行为的各个维度均较高。对比分析不同类型岗位的霸凌行为,研究表明,财务岗位人际霸凌最严重。领导者的年龄、文化程度、领导风格不同,霸凌行为也不相同。根据调研结果,最后从政府层面、社会层面、组织层面、个体层面提出应对霸凌行
摘要:全媒体环境下,省级党报在地方脱贫攻坚报道中具有特殊重要地位。本文以《安徽日报》为例,分析了其全媒体一体化采编、综合运用纸媒和多媒体平台介绍脱贫故事的经验。文章认为,其成功之处在于采用“拉家常”的报道方式讲述一线脱贫故事,采用“开门见山”的方式报道脱贫攻坚中的典型经验,运用全媒体平台多样化呈现脱贫攻坚的生动故事。这些经验值得省级党报及其他传统媒体借鉴。  关键词:省级党报 全媒体 脱贫攻坚 《
摘要:在当前的社会形势下,国有企业要在激烈的市场竞争中占据有利的地位,提高自身的市场竞争力,就需要努力加大人才队伍的建设力度,发挥好人力资源的重要作用。作为人力资源管理的核心之一,激励机制在国有企业人才队伍建设和发展中发挥着重要作用。如何客观全面的认清激励机制的特点,如何发挥好激励机制在国有企业运营发展中的优越性、扬长避短?文章结合实际情况来分析国有企业人力资源管理中激励机制的主要应用方式及优化对
摘要:随着信息技术的不断成熟与发展,相关技术也在社会各领域得到了广泛地应用,尤其是在会计信息的生成方面。因此,对人工智能时代下会计信息生成路径优化进行分析研究。对信息生成定义函数进行设置,并在合理的背景下制定路径优化条件。构建复合组织路径优化模型,利用平衡矩阵建立优化逻辑关系,使用人工智能平台实现会计信息生成路径的优化。案例分析得知,在人工智能技术的辅助之下,会计信息生成路径的优化协同比值得到有效
在过去十多年中对肌肉骨骼急性损伤的治疗,出现了一个戏剧性的变化。以前强调所谓的“早期全面治疗”,主张立即彻底修复所有的损伤,而现在转为提倡在多发性创伤时进行“控制损害的骨科”。在这种新的治疗模式中,骨折的最终修复可延迟至患者的生理状态稳定;
期刊
摘要:对中国播音主持口述史的梳理不仅是填补中国广播电视新闻史的重要工作,更是要通过回望不同历史时期老一辈播音主持艺术家们的所作所为、所思所想,来反思当下、应对未来。林如作为新中国第一代播音员,她的播音主持风格与情感呈现的特点,既受工作经历、生活态度以及时代的影响,更源自内心的坚持。通过梳理林如的口述史材料可以发现,她“沉稳内敛、淡而有情”的播音情感呈现方式从未随波逐流,并在不同时期都以质朴真诚、细
摘要:目的:了解泰安市老年人社区居家养老服务需求,并探索其影响因素。方法:随机抽取泰安市320名老年人进行问卷调查。结果:配餐服务、突发疾病紧急救助及娱乐活动需求分别是三类养老服务中需求最多;婚姻状态、受教育程度等5个因素对老年人社区居家养老意愿的影响有统计学意义。结论:泰安市老年人对社区居家养老服务需求较高,受多种因素影响。应以老年人的养老需求为导向,提供多样化、个性化社区居家养老服务。  
摘 要:研究生教育是创新型人才的主要培养方式,而提高研究生教育水平,就必须深入了解即将就读研究生的大学高年级学生的意向和个人规划,从而改进研究生招生以及个性化培养工作。通过调查,对准备报考数学专业研究生的大学生在专业认知、专业意向、学校选择、获取信息的渠道以及毕业后规划等方面的情况进行了详细分析,并从数学专业本科阶段教育、研究生学术创新与多层次人才培养、研究生招生宣传策略三个角度提出了可行性建议。