基于多维一体的安全系统工程课程构筑与教学实践

摘  要：针对国家要求，安全专业人才需具有创新精神、创新能力、工程思维和责任感等，开展安全系统工程课程构筑与教学改革，分别从教学内容的整合、教学方法的改革、思政元素的融合和评价机制的重构四个方面进行。在教学内容整合方面，融合多个版本教材内容，从而使知识体系更完整；在教学方法上采用聚焦问题、激活旧知、论证新知、应用新知和融会贯通进行教学设计，鼓励探索创新；将事故案例引入课堂，注重理论与工程实践相结合，注重学生对所学内容的综合应用；作业形式，即通过实例和思维导图结合的形式，学生能将所学知识构筑在一张网上。在思政元素融合方面将课程内容与“爱国精神”“责任感”“创新精神”“终身学习”相契合。评价机制更能体现学生的工程素养能力以及运用知识解决工程中实际问题的综合能力。通过教学实践，学生学习主动性、对安全事故的关注及工程实践问题解决能力明显提高，教学效果大大提高。

关键词：安全系统工程；教学内容整合；工程实例；思政元素；评价机制重构

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）33-0038-04

Abstract： Aiming at the national requirement that security professionals need to have the spirit of innovation and creativity， engineering thinking， sense of responsibility and other abilities. The curriculum construction and teaching reform of Safety System Engineeringwas carried outin four aspects， namely， the integration of teaching content， the reform of teaching methodology， the integration of ideological and political elements， and evaluation mechanism reconstruction. In terms of teaching content integration， the content of multiple versions of textbooks are integrated， thus making the knowledge system more complete. In terms of teaching methodology， the teaching design is carried out by focusing on the problem， activating the old knowledge， demonstrating the new knowledge， applying the new knowledge， and integrating the knowledge， and encouraging explorations and innovations. Accident cases are introduced into the classroom， focusing on the combination of theory and engineering practice， and focusing on the comprehensive application of what students have learnt. The form of homework are also the combination of examples and mind maps， thus students can construct what they have learnt on a network. In the aspect of ideological and political elements integration， the course contents are combined with "patriotic spirit"， "sense of responsibility"， "spirit of innovation"， and "lifelong learning". The evaluation mechanism can better reflect students' engineering ability and comprehensive ability to solve practical problems in engineering with knowledge.Through the teaching practice， students' learning initiative， concern for safety accidents and problem solving ability in engineering practice have significantly improved. The teaching effect has greatly improved.

Keywords： Safety System Engineering; teaching content integration; engineering examples; ideological and political elements; evaluation mechanism reconstruction

经济社会的高速发展，使国家对安全越来越重视，需要一批适应社会主义市场经济发展需要，具有创新精神、创新能力、工程思维和责任感的安全专业人才。安全工程专业学生通过学习掌握安全科学、安全工程及技术的基础理论、基本知识、基本技能，从而具备注册安全工程师基础知识的高级专业人才。在安全工程专业培养中，安全系统工程课程的学习至关重要，该课程作为安全工程本科学生必修专业基础课，是学习专业理论和从事相关科研、工作必备的理论基础课程，也是多数高等院校安全科学与工程类学科硕士和博士入学考试科目之一，同时也是注册消防工程师、注册安全工程师和注册安全评价师的重点考试内容之一。安全系统工程课程是从理论性、系统性很强的基础课和专业基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点，在教学过程中具有不可替代的和承上启下的作用，对学生创新思维、工程思想、安全责任感的培养至关重要，学生该课程知识的掌握情况直接影响后续专业课程的学习和学生毕业后职业生涯的发展。多年讲解该课程的过程中发现学生的学习还是以死记硬背为主，缺乏解决实际工程问题的能力，如何培养学生创新能力、工程思维、安全责任感和思政融合是近几年教学实践中不断探索的问题，并取得了一定的成效。安全系统工程课程主要从四个方面进行教改：教学内容的整合、教学方法的改革、思政元素的融合和评价机制的重构。

一  教学内容的整合

安全系统工程的教学内容主要围绕生产中的人-机-环系统，识别、分析、评价系统中的危险性，并决策与控制，使系统安全性达到最佳状态。该课程教材有很多种，各类教材各有其特点。中北大学采用由林柏泉教授和张景林教授主编，中国劳动社会保障出版社出版的《安全系统工程》。该教材系统性强，工程实例多，但是基础知识的内容有所欠缺，在上课过程中需参考其他教材[1-2]对有关知识进行补充和整合。

第一章绪论部分首先从“安全系统工程”字面进行分解，从系统、系统工程、安全系统，逐步引导学生对安全系统工程的认识，在这个过程中要补充安全专业最基本概念：安全、事故、隐患，以及三者的关系。接着讲解安全系统工程的发展，在讲解过程中培养学生对安全问题的系统思维，并在讲解中联系我国在“两弹一星”和航天事业在国际上的影响等，在这个过程中让学生了解到该学科的重要性，进一步加强对国家强大、国家安全的认识，从而使整个体系更合理。

安全检查表是一种常用的安全分析方法，在教材内容的基础上增加安全检查的内容，这样更有利于学生编制的安全检查表科学、合理，在讲解过程中提到几个安全专业学生必须知道的“三四五”原则，即新建、改建、扩建工程项目的“三同时”原则、安全生产事故处理的“四不放过”原则，以及企业主要负责人在处理安全和生产关系上的“五同时”原则。在学习安全检查表基本知识后，学生查阅相关事故案例、安全规程、国家标准等对感兴趣的生产企业编制安全检查表。

在讲解预先危险分析方法之前补充危险源、隐患和事故含义，它们之间的相互关系，采用实例使概念更形象、生动，而不是简单地介绍知识。如图1所示。

预先危险分析方法需要有一定的安全分析经验和知识，为了使学生能更好掌握，并能在学习后应用到实践中，深入理解危险源的深度与广度很重要。授课过程中引导学生对日常生活及生产中发生的事故回顾、讨论和分析，在分析中总结，通过实例分析的方法对各类危险源进行讲解并辨识，提高对危险源的认识。

在故障类型、故障原因等基本概念的基础上，对故障类型、表现形式、常见的机电设备的故障类型进行分类讲解，并辅以实物，能更形象生动地展示故障类型、影响和危险度分析内容，从而加深学生印象。

危险和可操作性研究分析方法主要应用于连续的化工过程，为了能更好理解该方法，在讲课之前先让同学们回顾化学中印象深刻的反应和反应条件，进而引出该方法，并以大家熟悉的木炭还原氧化铜实验讲解危险和可操作性研究方法的内涵、基本原理、引导词等知识，进而讲解分析步骤等基本知识。在实例分析讲解基本知识后，再以实例分析危险和可操作方法在实际工程中的具体应用。

事故树是安全系统工程课程的重点和难点，如何让学生更好地掌握这部分知识并灵活应用是核心问题。在讲解中从燃烧和爆炸类事故入手，分析燃烧和爆炸需要的条件，再把燃烧条件结合实例细化，一步一步地分析、讲解事故树的基本知识，同时与事件树分析方法对比，分析两者的异同、优缺点等。在对比中理解和掌握两种方法。在这部分知识中，涉及到事故树的化简、最小割集、最小径集、结构重要度、概率重要度和临界重要度的计算，如何让学生熟练掌握事故树的计算，就要从每一个计算的内涵讲起，从计算公式的来源讲起，从各类计算的相关关系讲起，这样学生就能自然而然地理解不同计算公式，掌握不同计算公式在实际解决安全问题中的作用，在讲解中前后贯通，不同例题相互融合、综合。

对于安全评价和安全决策的内容结合具体的实例讲解，同时与前面讲过的内容相互呼应，回顾已学知识，增加新的内容。整个知识系统化、完整化，而不是零碎的、分散的。

对于课程内容中涉及到在其他课程中讲解到的内容要弱化，做到整个教学过程的连贯、融合。

课程内容从工程实例讲解开始，先介绍实例，提出一系列问题和学生互动，让学生思考如何解决，在逐一解决问题的过程中讲解新的知识，将枯燥的理论与工程结合，让学生感觉到“我学的知识是有用的”，从而提高学习兴趣，提高理论与实践的结合。这就需要教师在工程实例的选择上下功夫，一定要选择有代表性的、能与所学知识紧密结合的实例，选择实例后如何结合才能将枯燥的知识现实化、有趣化是一个关键。在这个过程中需要把所学知识与工程案例紧密结合，从分析案例的过程中将所学知识点融合，从而讲解新知识。

同时，在原有核心教学内容的基础上，结合安全前沿知识及技术，贴近当前安全的热点问题，增加安全的分析与思考，尤其是管理新模式和安全新技术，进一步丰富课程教学内容，与时俱进，增强学生的创新思维和意识。