时间：2023-01-14 02:14:59
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安全学科自20世纪50年代建立本科专业发展至今，国内众多学者就相应的人才培养模式开展了广泛交流和深入研究。当前关于该专业的培养模式主要存在两种观点，即培养通才式安全科技人才和培养行业性安全科技人才。前者要求毕业生掌握适用于各个行业的通用安全科学理论和实务处理方法，以适应大社会的需求；后者仅要求学生掌握某个特定行业领域的安全科技知识。鉴于历史原因，安全工程专业大多设置在能源矿业、石油化工、交通运输、土木建筑等专业特色鲜明的工科类院校；中南财经政法大学、首都经济贸易大学等少数文科类高校也有开办此专业。由于当前国内安全生产现状的严峻性及国家对安全工作的重视，全国现有130余所高校开办了安全工程本科专业，该专业在发展过程中仍存在一系列问题。例如，培养模式上主要采取传统的教学理念，课程教学只注重相应课程知识点的讲解，未考虑该门课程在整个专业培养方案中的作用；偏重理论教学而忽视实践教学环节；多门课程之间存在教学内容的重复，如安全系统工程、安全评价、安全学原理三门课程的部分内容；多采取大班制生产实习方式，局限于认知层面的观摩与参观；学生动手能力比较弱，普遍反映所学知识“泛”而不“精”。再者，现今的本科生都出自90后，多为家庭的独生子女，个性较强，团队协作能力欠缺。培养安全工程专业学生的工程实践能力是一项系统工程，需要采取系统化的教学模式。作为一门实践性较强的学科，有必要借鉴CDIO工程教育理念加强该专业培养模式的创新改革，将理论知识与社会实践紧密结合，以培养出满足社会需求的安全类应用型人才。
二、CDIO理念下的安全工程教学改革
（一）基于CDIO理念的课程体系建设
课程体系与专业培养模式息息相关，构建合理的课程体系是培养安全工程高素质人才的关键。在此，我院拟结合安全工程专业的自身特点，以学生个性化发展为核心，以未来职业规划为导向，基于CDIO理念构建相应的课程体系，形成一、二、三级课程群。安全工程专业的课程体系见图2。其中，一级项目为安全工程导论课（安全科学发展动态）及毕业论文（设计），学生能够从中受到构思、设计、实现、运作的系统训练。二级项目由公共基础类课程、专业基础类课程、专业类课程、专业特色课程等组成，专业类课程又可以进一步归类为安全管理类、安全技术类；各门课程之间相互联系，针对具体课程开设课程设计；三大实习包括认识实习、生产实习、毕业实习，旨在促进安全理论知识和工程实践的融会贯通。二级项目主要以专业学习过程中的实践、创新、综合能力培养为目标，鼓励学生参与各类创新创业项目。三级项目在二级项目下进行拓展，为加强核心课程与二级项目而设立的相应课程群，如安全管理类课程包括管理学概论、安全管理与安全法学、安全心理学、保险与安全经济学等。 CDIO理念下的安全工程课程体系区别于传统的重理论而轻实践的教学模式，重在培养学生的创新意识、团队协作精神和理论联系实际的综合能力。通过采取实验课程的研究性教学、特定专业课程设计的设置、创新创业项目资助来贯穿相应的核心课程，学生可望提高学习的积极性。
（二）实验课的研究性教学
研究性教学是引导学生从自然、社会和生活中选择并确定与专业相关的课题开展研究，主动思考，主动实践，从中吸收知识、运用知识、解决问题，从而提高综合素质的一种实践活动。实验教学作为本科教学的重要组成部分之一，体现出综合性、直观性等特点，能够激发学生的创造性思维，有利于提高学生的实践能力。将研究性教学理念引入安全工程专业的实验课程教学中，完全相符CDIO工程教育理念。安全工程专业的研究性实验教学内容可区分为基础性、综合设计性、创新性三大类。基础性实验教学主要为强化专业理论理解和培养基本的实验技能、动手能力；综合性实验教学旨在培养学生综合运用所学理论和专业知识，分析、处理工程和前沿课题中的安全问题；创新性实验是整个实验教学的核心，由学生自发组建研究小组，围绕教师的研究项目或学术前沿课题，通过查阅文献、搭建实验平台、收集数据等，达到良好的实践效果。因此，CDIO工程教育模式要求高校应加大安全工程专业的综合设计性和创新性实验的扶植力度。此外，高校应该大力建设开放性实验室，向全体本科生开放，为学生参加各类学科竞赛、自主实验、参与创新项目、参与教师科研项目提供平台。开放性实验室可成为学生备赛的训练场，自己动手，积极性增加，也提高了实验设备的利用率。学生借助该平台选定实验课题、选择仪器设备、拟定实验方案、处理实验数据和分析实验结果。指导老师和实验室管理人员在实验室开放、实验资料、解答实验问题等方面为学生提供全方位服务，给学生创造一个研究型的学习环境。同时，实验室还为全校学生创造了一个交友的平台，许多获过奖项的学生在这里可以起到很好的示范作用，高年级引导低年级，研究生指导本科生。安全工程专业实验室必须加大相应的经费投入。各高校可以结合本校特色，设置安全系统工程实验、安全人机工程实验、工业通风实验、矿井通风与除尘实验、火灾爆炸实验、机械安全实验、安全检测实验、电气安全实验、锅炉与压力容器实验、地下工程安全防治实验、软件模拟仿真实验等。
（三）多样化的实习教学模式
认识实习是让学生了解安全工程专业的主要知识点及职业特性，为后续的专业学习奠定基础；通过共建校外产学合作认识实习基地，采取教学参观与专题讲座相结合的实习模式，加深学生对安全工程专业的认识。生产实习是在系统掌握安全工程专业基础课与专业课程后实施，实习地点尽量满足多样化，如港口码头、建筑施工现场、火电厂、变电站、化工厂、造船厂、矿山等。毕业实习单位可由学生自主与就业单位取得联系，或由指导老师推荐。毕业实习的内容可以涉及机械制造、石油化工、矿山、核电、建筑、道路交通、港口、酒店消防、地铁施工、金融保险、安监部门等多个领域，与地区经济建设、生产实况、科研现状紧密结合。依据CDIO教育理念，必须加强校企合作，建立长期稳定的实习基地，以保障各类实习基地的有效性与延续性。
（四）课程设计与毕业设计的多样性
课程设计主要以专业知识为基础，是安全工程专业人才培养的重要实践环节，有助于学生深入理解和灵活应用所学的专业知识，并且可以进一步提高学生的综合应用能力与团队协作能力。当前课程设计普遍存在一些不足之处，如课程设计题目偏少、时间安排不充足、教师重视程度不够、考核方式不科学等，这是高校需要共同解决的一个问题。毕业设计是安全工程本科教学计划的重要组成部分，其目的在于培养学生具有系统运用所学理论知识和技能分析和解决实际安全问题的能力，能够从事安全技术与管理、安全科学研究及安全工程师的工作。安全工程专业毕业论文（设计）的选题应该紧扣学生的毕业实习单位，以便让学生更早融入工程实践中，适应新的社会环境。学生也可以根据未来的就业方向及科研兴趣进行毕业设计题目的选择，按照“导师—学生”双向选择的原则确定指导教师。保证毕业论文（设计）的选题尽量满足工程设计需要，与实习项目相吻合。毕业设计题目类型多样化，可涉及核电项目、建筑施工、公路隧道、煤矿水害、船舶重工、消防灭火、石油化工、银行保险、矿山等多个行业的安全问题。
（五）科研训练项目的设立
安全工程作为具有高度社会责任感的特色专业，要求毕业生在工作中要有较高的创新性思维和动手能力。开展科研训练是遵循CDIO工程教育理念的重要手段之一，有利于创建良好的创新型学习环境。为提高本科生的科研能力、创新能力和实践动手能力，了解安全学科发展的前沿和动态，可以组织和实施校级本科生科研训练计划项目。同时，专业教师还应该鼓励学生积极申请国家级、省级大学生创新创业项目；学生也可以直接参与专业教师的在研课题。福州大学安全工程专业本科生近年获批的立项课题涉及企业安全文化体系构建、煤矿水害防治、建筑施工用电风险管理、学生公寓人机不安全因素辨识、校园安全风险分析、大学生职业安全健康素质调研、手机人机界面设计、建筑工程安全培训模式构建、防火涂料研制等。学生通过参与各类科研训练，由此贯穿项目构思、设计、实施、运行的全过程，不仅拓宽了安全工程领域的科学知识，而且有助于培养自身的工程设计能力和团队协作能力。
（六）教学团队的建设
为更好地贯彻CDIO工程教育理念，必须建立一支优秀的教学团队。当前从事安全工程专业教育的多数教师是在本科毕业后直接深造而走上教学岗位的，生产现场的实践经验比较缺乏。各个高校可以有计划地安排青年专业教师深入工矿企业一线挂职锻炼，并建立相应的奖励制度；或主动聘请在各类企业中专门从事安全管理与安全技术的优秀工程科技人员到高校任教，弥补专职师资队伍工程经验不足的缺陷。安全工程专业教师要有终身学习的能力，不断提高自身的工程实践能力，以便及时将企业最新的技术进展反馈给本专业的学生。改革安全工程专业教师的考核方式，不能仅以论文为指标，还需注重教师的教学能力、工程实践能力、团队协作能力、人际交往能力和终身学习能力的综合评价。实行本科生导师制。每个专业教师负责若干名学生的学业辅导，定期与学生进行直接交流，加强学生在职业道德、诚信和职业素质等方面的指引。
三、结论
关键词：课程项目；功能材料；工程教育模式
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2011）35－0090－02
一、引言
我国传统的通识教育过于强调基础科学理论，弱化专业内容和工程实践，企业普遍反映毕业生缺乏创新精神和创新能力。而西方国家针对这一问题开展了大量的研究实践，成果丰富，其中尤以工程教育模式更为突出。它是以工程项目为载体，以从科研到运行为生命周期，让学生主动参与实践，以课程之间有机联系的方式学习工程。“做中学”是工程教育改革的战略之一，中国教育部于2008年开始组织课题组进行试点。
《功能材料》是一门既有一定的理论基础知识，又与实际应用密切相关的多学科交叉的课程。以教师讲解为主的传统教学方式无法充分调动学生的参与积极性，解决实际问题的能力得不到体现。本文就是根据这一实际需要，适应北京石油化工学院（以下简称“我院”）素质教育，满足培养综合性、创新性、应用型人才的要求，就工程教育模式下《功能材料》课程在教学方法、教学手段等方面的教学实践进行探究。
二、工程教育模式应用到《功能材料》课程的依据
将工程教育模式应用到《功能材料》课程，符合高等院校工程教育培养的目标要求。工程教育模式突破了传统教学模式，通过选取项目创设情景，协作学生学习开展教学，通过完成项目达到意义建构，通过解决问题实现学生对知识的掌握，充分体现我院以研究型和应用型人培养为目标的教育特点。
功能材料作为能源、计算机、通讯、电子等现代科学技术研究的基础，近年来已成为材料科学领域中的研究热点之一。种类繁多、功能各异的新型功能材料正在众多不同领域对科技的进步、社会的发展产生了越来越大的影响。目前根据我院2009版新大纲要求，《功能材料》课程涉及面广、头绪多、内容繁杂、系统性不强，而且课程的理论教学时数相对较少。如果还像以前一样照本宣科，在课堂上根本不能吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，教学效果不理想。而且，事实也证明，按照传统方式培养出来的毕业生在今后的工作中的应用能力也比较差，不能达到用人单位对人才的要求标准。
三、工程教育模式应用于《功能材料》教学的实践
以真实项目为载体开展项目式教学，能使学生亲身经历产品构思、设计、实现、运作的项目开发生命周期，在与课程紧密联系的项目实践中积极主动地学习专业知识，提高学生对理论知识的应用能力和实践动手能力，增强学生的成就感，充分挖掘学生的创造潜能。
1.构思
根据课程教学内容选取研究项目。课程研究项目是《功能材料》课程学习的一个重要组成部分。通过实施课程研究项目，学生可以深入掌握课程的理论知识体系，提高综合应用已有知识解决问题的能力，更好地培养材料科学与工程专业学生的专业技术能力和综合素质。
2.课程研究项目设计
为了实现项目教学目标，我院设计了《功能材料》课程研究项目指导书，主要内容包括：①项目的题目；②项目组成员；③项目的研究背景及意义；④项目拟开展的主要研究内容；⑤拟采用的主要研究方法或研究工具等；⑥项目主要的日程安排或时间节点；⑦主要参考文献。让学生在完成研究项目指导计划书的过程中掌握项目所包含的理论知识，真正实现“做中学”。
3.任务实现
教师经过简单的理论介绍和导入之后，带领学生实施项目，鼓励学生自己选取感兴趣的项目。把学生分成小组（每组最多3个学生），每一小组选出一个组长，全面负责该组的任务。所有环节任务的实现都靠小组成员的共同努力。
研究项目选取的难易程度，研究内容的多少，都会影响到每组的最终成绩。每个小组要在项目报告中标明每个人在总体工作中的贡献和工作比例，或者每个人负责的内容。
4.成果展示
所有的项目都要按照规定的时间对教师和全体学生进行演示汇报。演示汇报的主要目的是让教师和其他学生了解各组的工作和研究成果。小组的学生都要在台前汇报，汇报前由教师指定主汇报人。每个项目演示汇报时间不超过10分钟，另外有5分钟的提问时间。每个组必须严格控制演示时间，超过时间1分钟以上要扣分。
不同项目的设定有利于满足不同层次学习者的学习需求，便于开展个性化、差异化教学。通过个体和合作的形式进行项目学习和实训，学生不仅能培养自主学习的能力，而且能培养合作、沟通和组织能力。项目完成后的及时反馈，又有利于学生间经验的分享。该模式构建出一个开放性、研究性的学习环境，充分体现了以学生为中心、以学生的全面发展为中心的教育思想。
四、在工程教育模式下教师的角色
将工程教育模式应用到“功能材料”课程，有利于教师教学科研水平的提高。要将工程教育模式应用到课程教学，教师必须结合院校教学实际，以及本校学生的知识层次、结构能力，合理制定教学大纲，优选教学内容，加强教材建设，不断改进教学方法、教学手段，理论结合实践，设计工程项目，体现以能力培养为主的原则。这个过程本身就是一个学习知识、提高理论层次和教学水平的过程，也是工程教育的具体体现。这个过程有利于进行多种资源的有效整合，不仅要求教师具有良好的专业设计经验和教学组织能力，而且利于发挥学生的主体地位和教师的主导地位，培养学生的综合应用能力，能极大地提高教师的业务能力和教学科研水平。
五、结语
《功能材料》课程结合工程教育理念的教学模式，加强学生对课程内容本质性理解，促使学生结合课程主动考虑并构思满足要求的设计，设计的任务紧扣《功能材料》课程的核心内容，并具有丰富的题材和多样的结果。注重培养学生的自学能力、团队协作能力以及系统调控能力。使学生养成主动查找书籍资料的良好习惯，让学生学会关注科技发展，极大地提高学生的系统调控能力。
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