安全工程专业危险作业综合实验项目的教学设计与实践

［摘 要］宁波工程学院安全工程专业在实验课程建设中，针对危险化学品、工贸行业相关安全事故多发所暴露出的问题和工程实践能力培养的需要，设置了危险作业综合实验项目。文章介绍了危险作业综合实验项目的教学设计思路和内容、教学组织与实施、实施成效，为应用型安全工程专业的实验教学改革提供参考。

［关键词］安全工程；危险作业；综合实验；教学设计

［中图分类号］ G642.423 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）13-0041-04

安全生产工作关系人民群众的生命财产安全，关系改革、发展和稳定大局。当前，我国的安全生产形势呈现总体平稳的态势，但形势依然严峻复杂，危险化学品、工贸行业群死群伤的生产安全事故仍然时有发生，其中较大比例的事故是发生在危险作业环节。面对新发展阶段、新发展理念、新发展格局对安全生产工作提出的更高新要求，2021年修正的《中华人民共和国安全生产法》加大了对违法行为的惩处力度，严格了动火、临时用电等危险作业的要求。最高人民法院、最高人民检察院联合制定施行的《关于办理危害生产安全刑事案件适用法律若干问题的解释》（法释〔2015〕22号）、《关于办理危害生产安全刑事案件适用法律若干问题的解释（二）》（法释〔2022〕19号）更是充分发挥了刑法及司法解释的震慑作用，使安全生产有关人员明尺度、知戒惧、懂规矩[1-2]。

危险化学品、工贸行业存在的典型安全问题也对安全管理人才的培养提出了新要求。培养知工艺、懂安全、精技术、会管理的应用型高级工程技术与管理人才成为诸多应用型本科院校安全工程专业的主要目标。综合性实验是培养学生综合运用所学专业课程知识和技能解决复杂工程问题的重要实践教学载体，一直是各类专业用于克服传统实验教学弊端、有效培养学生工程实践能力的重要教学改革途径[3-5]。

宁波工程学院安全工程专业自2015年开设以来，在政校共建模式下，紧扣地方经济社会安全发展的需求，致力于打造成为人才培养特色鲜明、服务地方能力出众的一流应用型本科专业；通过实验装置系统的设计、改进，在安全工程专业实验课程建设和实践教学方面取得了良好的效果，大大增强了学生解决问题的能力和创新精神[6-8]；同时，在“互联网+”背景下，将信息化技术与专业理论课程、实践课程教学相结合，积极探索打造线上线下混合教学模式，构建多元的教学评价方法[9-11]。在此基础上，本文立足于危险化学品、工贸行业防范化解重大事故风险的需要，将危险作业安全管理相关知识、技能融合于危险作业综合实验项目，探索基于知识结构及能力“逆向设计”和“正向实施”的线上线下混合式教学，实现教学目标，也为应用型安全工程专业的实验教学改革和人才培养提供参考。

一、危险作业综合实验项目的教学设计

（一）设计的总体思路

危险作业一般是指具有危险性的作业，其具有较大的风险，过程可能对作业人员自身、身边人员、设备、设施造成人身伤害或财产损失，必须采取特殊的技术和管理措施。目前，危险作业没有一个统一的定义。原《中华人民共和国民法通则》中涉及的有“高空、高压、易燃、易爆、剧毒、放射性、高速运输工具等对周围环境有高度危险的作业”。2021年修订的《中华人民共和国安全生产法》中提及“爆破、吊装、动火、临时用电以及国务院应急管理部门会同国务院有关部门规定的其他危险作业”。2012年，原国家安全生产监督管理总局发布的《危险化学品企业隐患排查治理实施导则》中提及“动火作业、进入受限空间作业、破土作业、临时用电作业、高处作业、断路作业、吊装作业、设备检修作业和抽堵盲板作业等危险性作业”。2021年发布的《宁波市生产经营单位安全生产主体责任规定》等地方法规中提及“爆破、吊装、动火、有限空间作业和国家规定的其他危险作业”。综合以上危险作业的内容和宁波地方的安全生产工作实际，本实验项目的危险作业只限定于危险化学品企业的动火作业、受限空间作业和工贸企业的有限空间作业。

危险作业的安全管理教学存在其固有的危险性。如何实现过程尽可能贴近企业安全生产实际，真学真做，还要保证教学过程中生命财产的绝对安全，是危险作业综合实验项目教学设计需要考虑的首要问题。首先，实验时的危险作业场景可以是企业真实的危险作业模拟或仿真场景，避免带来不必要的教学安全问题及不可接受的安全风险。其次，实验参考的都应是企业从业人员危险作业所遵守的现行相关法律法规与标准规范，不降低教学与考核要求。再次，注重安全管理的过程，非危险作业的实际操作则通过线上线下混合教学模式强化过程化教学管理与考核，努力与企业安全管理岗位的职能相衔接。最后，融入课程思政内容，通过线上课程思政微视频的学习、线下相关事故案例以及习近平总书记关于安全生产重要论述的讲解，凸显危险作业安全管理工作的重要性，培养学生的责任意识和敬业奉献精神。

（二）设计的内容

根据危险作业综合实验项目的教学设计总体思路，对行业企业危险作业安全管理能力培养进行结构分解，确定能力分解模块（发现事故隐患能力、安全风险分析能力、作业方案设计能力、提出安全对策能力），通过“逆向设计”，对学生安全知识结构进行构建，进而落地到危险作业综合实验项目的教学内容，形成从上到下的设计，也就是从能力分解到知识分解再到实验教学内容分解；然后通过“正向实施”，从危险作业综合实验项目教学实施到学生危险作业安全知识结构构建再到学生危险作业安全管理能力达成，实现从下到上的能力达成，也就是从知识积累到实践应用再到能力达成[12]。本文基于上述“逆向设计”和“正向实施”，借助实验所属的课程网络平台，构建了危险作业综合实验的线上线下混合教学模式（见图1）。

基于上述混合教学模式，对教学目标、教学内容和教学手册进行具体设计。

一是综合实验项目教学目标。通过本实验项目教学，使学生熟悉危险作业相关法律法规、标准规范等要求，了解危险作业的安全操作及应急处置流程，具备发现事故隐患、分析安全风险、设计作业方案和提出安全对策等能力，培养学生的责任意识和团队合作、敬业奉献精神。

二是综合实验项目教学内容。危险作业综合实验项目的教学内容主要围绕动火作业、受限空间作业和有限空间作业展开，分为线上理论学习、线下仿真实操和装置实操等类型。具体安排和相应的考核方式如表1所示。

三是综合实验项目教学手册。危险作业综合实验项目涉及的法律法规、标准规范内容较多，综合性较强，需要额外编制教学手册，为学生实验前的预习、实验中的查询、实验后的回顾等提供参考。教学手册的主要内容包括危险作业相关的典型事故案例、部门规章、国家和地方标准、部门规范性文件、安全仿真软件操作说明书、实训装置简介和安全注意事项等。教学手册的相关内容还要不定期根据各级政府部门对危险作业最新的规范要求进行修订与更新。

二、危险作业综合实验项目的教学组织与实施

（一）实验前

危险作业综合实验开始前，学生需在教师的指导下，根据不同的危险作业类型，结合教学手册，独立查阅预习相关内容，了解相应危险作业所属的行业企业背景和可能的作业需求及其原因、近期发生过的同类危险作业事故情况，以及可能存在的事故直接原因、间接原因等。对危险作业的了解程度，关系到对危险作业相关知识点及其所需技能的理解。指导教师可在课程平台上与学生开展主题讨论，及时了解学生在预习过程中产生的疑问和存在的困惑，帮助学生概括性地了解动火作业、受限空间作业和有限空间作业，为下一步的实验教学组织打下良好基础。

（二）实验中

危险作业综合实验的实施因其混合教学模式的特点，区别于传统的相对集中式的实验教学过程。危险作业综合实验根据其教学内容中不同危险作业的线下教学方式存在的差异，分为两个阶段。

在第一个阶段，学生首先在给定的时间期限内，自己先行通过学习通在课程平台上完成危险化学品行业领域动火作业、受限空间作业部分的课程思政视频、事故警示教育视频和安全宣教短片的学习，然后再在规定时限内完成两个危险作业相关的知识点测试任务（学生在提交后可及时看到自己的成绩、错题与正确答案）。之后，所有学生集中到实验中心机房，由教师反馈课程平台的测试结果，并就错得多的知识点及学生的提问进行进一步的解读、巩固与回复。接着，学生参考3D安全仿真软件操作说明书，独立进行动火作业和受限空间作业的仿真操作训练。在这期间，教师随时解决学生在仿真操作过程中可能遇到的问题。最后，所有人统一逐一开始动火作业、受限空间作业的仿真操作考核，直至全部完成作业规定的步骤任务。

在第二个阶段，学生首先同样是在给定的时间期限内，自己通过学习通在课程平台上完成工贸行业领域有限空间作业部分的课程思政视频、事故警示教育视频和安全宣教短片的学习，然后再在规定时限内完成有限空间作业相关的知识点测试任务。所有学生以4～5人一个小组的形式分组，并明确1名组长，参考教学手册中的有限空间作业实训装置的介绍内容，团队合作共同编写一份本组的有限空间作业方案和事故应急处置方案。之后，所有学生集中到实训装置现场，先由主讲指导教师反馈课程平台的测试结果，并就错得多的知识点及学生的提问进行进一步的解读、巩固与回复。接着，指导教师介绍有限空间作业的主要过程，并进行必要的示范演示。然后，每个小组在指导教师的指导下，按照团队编制的有限空间作业方案和事故应急处置方案进行实训，其他未轮到的小组在边上观察记录在实训小组各成员实操过程中存在的安全问题、可能面临的安全风险，并提出相应的安全对策建议。待所有小组均完成装置实操后，主讲指导教师再次集中学生进行梳理、总结，并就后续的实验报告撰写提出要求。

（三）实验后

实验项目的所有教学内容完成后，每名学生要在规定的截止时间前提交个人实验报告。危险作业综合实验项目的实验报告摒弃了传统实验报告要求的内容（如实验目的、实验原理、实验步骤、数据处理与现象分析、结果与讨论、思考题等），根据能力分解的形式让学生分别进行相应危险作业内容的撰写。危险化学品行业领域的动火作业、受限空间作业需要根据3D安全仿真中的具体场景，结合事故隐患的定义和分类、事故类型，分别写出作业过程中可能存在的事故隐患、作业可能面临的安全风险及其原因。工贸行业领域的有限空间作业则要求提交团队合作编写的有限空间作业方案和事故应急处置方案，以及在装置现场记录的其他小组出现的典型安全问题和给出的安全对策建议，同时，再结合危险作业综合实验项目的教学实际，补充个人的收获与感想、改进的意见与建议等内容。

（四）实验考核评价

安全工程专业根据危险作业综合实验项目教学内容的差异，建立了与之对应的线上线下多元考核评价方式，如表1所示。其中，线上部分包括课程思政视频、各危险作业事故警示教育视频及安全宣教短片的学习和法律法规、标准规范等的在线测试，直接采用课程平台后台的数据经折算后计入实验成绩；线下部分包括3D安全仿真和有限空间作业装置实操，前者采用最后一次统一的软件自评考核成绩，后者则加入每组实操时相应指导教师对每名成员表现的观察和打分。另外，实验报告是根据每个人的撰写内容（含团队作品中的分工自评）进行赋分。总体上，建立的是以知识点测试和实验报告反映的能力为主、其他部分为辅的实验成绩结构，与教学目标相呼应。同时，该考核评价方式还可以对知识结构建构效果、安全管理能力培养成效进行数值计算，较为客观地反映每名学生个体的总体情况，其评价结果可以为下一轮的持续改进提供直接依据。

三、危险作业综合实验项目实施成效

危险作业综合实验项目内容较为丰富、实践性较强、考核方式多元化，与其他传统实验教学模式形成了互补。安全工程专业学生参与实验的主观能动性得到了明显的激发，学生在指导教师的引导下，处于学习的主动地位，学习过程相对自由。团队合作完成具有一定挑战性的实操模块，让学生更具有成就感。在课程思政的赋能下，学生能够正确认识社会上、新闻中危险作业所关联的事故与伤亡，培养了责任意识和团队合作、敬业奉献精神，更好地树立了学好专业知识、增强专业技能的信念。此外，危险作业综合实验项目的教学内容设置还做到了与学生先学的安全法律法规与标准规范、风险辨识与安全评价等专业课程知识的互动，也为后续的生产实习教学实施打下了坚实的基础。