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摘要:安全工程實驗教學是教學工作的重要組成部分,實驗課可分為專業基礎實驗課和專業特色實驗課程。專業基礎課程的重要實驗應該開設,分為安全工程專業基礎實驗、安全技術實驗和安全管理實驗三大模塊,特色專業實驗課程開設兩大模塊實驗即環境安全實驗和農產品安全與檢測實驗。把農業安全列入安全學科體系,構建了具有農業安全特色的安全工程本科專業實驗課程體系。
關鍵詞:安全工程;農業安全;實驗課程;設置
實驗教學是學校教學工作的重要組成部分??梢詫W生進行實驗技能的訓練,培養學生的觀察力、動手能力和創造力。另外實驗教學是理論聯系實際的一個重要環節,尤其安全工程專業的學生,將來從事的工作基本都是生產第一線,動手操作能力顯得尤為重要。目前,一些學者針對安全工程專業的學科發展、課程建設、培養方案等進行了教學改革嘗試和結構體系方面的研究[1-5],而對安全工程課教學中實驗課程體系的研究相對較少,難以滿足該專業實驗或實踐教學的基本需求。湖南農業大學開辦了在大安全方向上具有農業安全特色的安全工程專業,學校把農業安全列入學科體系是安全學科發展的需要,創建了農業生產安全、農產品安全、農村公共安全、農村生態環境安全等農業特色安全的理論與技術體系。而與之配套的安全工程實驗課程體系和標準有待于建立和完善。本研究根據湖南農業大學資源環境學院安全工程專業建設的實際情況,建設具有農業安全特色的安全工程實驗課程體系,并結合創新型安全工程人才培養的基本要求,對實驗課程設置以及注意的問題展開討論,以期形成一個科學的實驗課程體系,為今后安全工程專業實驗教學提供參考。
1農業安全工程本科專業課程及實驗課程設置
開辦安全工程本科專業的高校很多,包括化工、軍工、礦業、建筑、交通等各個領域,這些高校安全工程專業的課程設置一般都與其行業有密切聯系,從各個院校的課程設置和培養計劃來看,大多數是將課程分為基礎專業課和特色專業課,特色專業課一般是以該校所涉及和依托的行業背景、學科優勢和學生主要就業方向為依據,設置以應用為主的特色課程[6]。實驗課程的設置應參照安全工程本科專業培養計劃,在保證公共基礎實驗課、專業基礎實驗課的前提下,根據學校實際情況開設體現學科優勢和行業背景的特色實驗課[7]。我校資源環境學院開設的安全工程專業應充分體現農業和環境這個特色,但又不能脫離“大安全”的基本培養目標[8-9],實驗設置按照課程設置進行安排,分為專業基礎課和特色專業課實驗,并建設模塊式的實驗教學體系[10-11]。
2農業安全工程本科實驗課程設置
2.1專業基礎實驗
針對我校原有實驗條件,主要開設有下列實驗。1)現代工程制圖基礎實驗是安全工程專業教學計劃中的一門重要的專業基礎課,是安全工程課程教學內容的一部分。主要任務是培養正確使用繪圖工具來繪制工程圖樣的能力,培養認真負責的工作態度和嚴謹細致的工作作風。現代工程制圖及設計基礎實驗主要包括手工繪圖和計算機輔助CAD設計繪圖兩部分。2)工程力學實驗主要有:材料的拉伸實驗與壓縮實驗;材料的扭轉實驗、測量剪切彈性模量;梁的彎曲應變實驗等。3)流體力學是安全工程的專業基礎課程,實驗內容較多,主要有:靜水壓力實驗,便捷式流速儀測定實驗,雷諾數實驗,能量方程試驗,沿程阻力試驗等。4)化工原理實驗主要有:管路特性曲線的測定、離心泵功率的測定、過濾、傳熱熱阻的測定、沉降、萃取、精餾、填料塔的有效塔板數測定,吸收等。
2.2安全技術實驗
安全技術實驗是安全工程專業必備的基礎實驗課程。1)安全檢測技術實驗即主要是作業環境檢測技術[12-13]。涉及測定實驗較多,依托于環境科學與工程專業,設置的試驗包括:空氣參數測定、粉塵測定實驗、噪聲測定實驗、振動測定與控制實驗,有毒有害氣體檢測實驗。2)化工安全工程實驗主要有:物質自燃點(液體)的測量、化工管道中氣體泄漏的檢測與分析、典型化工生產過程安全實驗。3)工業通風與防塵實驗包括:粉塵基本物理性質的測定、除塵器裝置性能的測定、風管風流點風壓和點風速測定。
2.3安全管理實驗
1)安全系統工程實驗主要學習安全系統軟件,包括重大危險源識別,事件數分析、系統安全評價以及在工程項目設計中的應用等。2)職業安全與健康實驗主要學習個人防護用品的使用,包括聽力保護、呼吸保護裝置、眼睛保護、個體防護服、鞋類、皮膚保護、安全帶及安全鉤等。3)安全人機工程是安全工程實驗主要的專業方向之一。目前,國內有25所高校成立了安全工程專業,但絕大多數在安全人機工程實驗教學方面都比較薄弱,缺少較完備的實驗教學設備和實驗室。我校安全人機工程方向以教學與科研互動的原則運行和發展實驗室,該實驗在ErgoLAB人機環境同步平臺上進行,該平臺是由津發公司自主開發的系統,是一個專業用于收集、分析和演示觀察數據且操作簡便的行為事件記錄軟件。該實驗主要包括生理基本參數測量與作業設計、心理測試與認知特性分析、有關復雜作業過程虛擬再現、安全與應急疏散幾個方面內容,下設5個子實驗室:安全心理實驗室、安全環境實驗室、大腦與視覺認知實驗室、人機交互與虛擬仿真實驗室、人體測量和工作負荷實驗室。
2.4特色安全實驗課
我校安全工程本科專業是以農業環境保護為背景,創建了農業特色安全的實驗課程體系,具體分為農村環境安全和農產品安全與檢測技術實驗。1)環境安全特色實驗。環境工程學的主要內容是水、廢氣和固體廢棄物處理,包括環境監測、環境化學和環境毒理學,實驗課程主要由水處理實驗、大氣污染控制實驗、固體廢棄物處理及資源化實驗及物理污染控制實驗等組成,并開展重金屬在土壤-植物體系中的遷移轉化的綜合性實驗。2)農產品安全與檢測技術特色實驗。農產品安全檢測的研究對象是農產品,主要是食品中有害物質的種類,如農藥殘留、重金屬污染、真菌毒素、寄生蟲、固有有害成分等的污染特點及檢測方法、手段和技術。它的中心任務是掌握有害物質對農產品的危害特點,通過檢測技術了解農產品中有害物質的種類和數量,控制農產品的質量安全。本專業以湖南農業大學農藥殘留檢測實驗室的條件為基礎,設置的實驗內容包括:(1)蔬菜、水果、糧谷類、茶葉等農產品樣品采集;(2)水果、蔬菜中有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘留快速檢測(分光光度計法);(3)蔬菜中擬除蟲菊酯類農藥殘留量檢測(氣相色譜法);(4)大米、玉米、花生及其制品中黃曲霉毒素的測定(高效液相色譜法)實驗等。
3結束語
在湖南農業大學,以農業為背景的前提下,相關專業如環境科學和環境工程專業、農產品檢測專業的實驗設施較完備,創建具有農業安全特色的安全工程實驗課程具有農業專業優勢。本專業結合本校優勢開設了環境安全特色實驗和農產品安全檢測特色實驗,并集中開設模塊式的綜合性、設計性實驗,為培養農業專業的安全科技人才奠定基礎。
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作者:鄧娜 蔣嬌蓮 廖嬋娟 單位:湖南農業大學資源環境學院