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加強化工安全教育 培養(yǎng)學(xué)生安全環(huán)保意識

2019-02-18 10:54:42楊志賓
實驗室研究與探索 2019年8期
關(guān)鍵詞:化工事故案例

楊志賓, 葛 奔

(中國礦業(yè)大學(xué)(北京) a.化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院; b.機電與信息工程學(xué)院,北京 100083)

0 引 言

作為我國經(jīng)濟體系支柱產(chǎn)業(yè),化學(xué)工業(yè)21世紀(jì)以來發(fā)展迅猛,各類化工及相關(guān)加工制造企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)。但化工生產(chǎn)普遍具有易燃易爆、高溫高壓、有毒有害、易腐蝕等特點,同時原材料及廢棄物容易造成環(huán)境污染問題,潛在的不安全因素眾多,這些決定了化工生產(chǎn)實施過程的高危性。另外,近年來的高校實驗室安全事故也多數(shù)發(fā)生在化工專業(yè)實驗室。因此,化工安全問題越來越受到政府和公眾的重視,化工安全生產(chǎn)及安全教育成為企業(yè)及高校的生命線[1]。

化工企業(yè)的安全生產(chǎn)管理要求工作人員不僅需要具備過硬的專業(yè)素質(zhì),還需要擁有較強的實際操作能力和安全環(huán)保意識[2]。國際化工專家們分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),引起化工事故發(fā)生的一個重要因素就是高等教育對化工安全專業(yè)人才培養(yǎng)的缺乏。對化學(xué)工程師進(jìn)行專業(yè)的化工安全教育或培訓(xùn),對于保證化工安全生產(chǎn)非常重要。高校對化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生的安全教育及培訓(xùn)同樣異常重要。

美國的化工安全教育起步于20世紀(jì)80年代。1985年,美國化學(xué)工程師協(xié)會化工過程安全中心啟動了安全與化學(xué)工程教育項目,且一直持續(xù)到今天,已經(jīng)逐步建立較為系統(tǒng)的化工安全教育體系[3]。近年來,化工安全也成為了我國高校化工專業(yè)教學(xué)的重要專業(yè)課程內(nèi)容之一。各大高校相繼創(chuàng)設(shè)《化工安全》《化工安全與環(huán)保》《化工安全技術(shù)》等課程。本文通過分析化工安全教育現(xiàn)狀,提出化工安全專業(yè)教育對策,通過課程改革與實踐,提高學(xué)生化工安全和環(huán)境保護(hù)意識,為我國安全生產(chǎn)和環(huán)境安全保駕護(hù)航。

1 化工安全教育現(xiàn)狀

化工專業(yè)教育工作者在確定化工安全工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)時,不僅要考慮到安全科學(xué)的復(fù)雜性和多樣性,同時必須緊密結(jié)合化工行業(yè)的實際情況[4-5]。2013年9月教育部高?;ゎ悓I(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會成立了化工類專業(yè)本科教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)研制小組,其中要求學(xué)習(xí)化工安全與環(huán)境保護(hù)的共性知識和技術(shù),化工生產(chǎn)事故的預(yù)測、預(yù)防和緊急處理預(yù)案等內(nèi)容[6],因此需要提高學(xué)生實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生安全環(huán)保意識。

隨著新技術(shù)的逐步推廣,新的化工裝置更加趨于大型化,新的化學(xué)工藝也更加復(fù)雜。這意味著伴隨化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,新的安全風(fēng)險會不斷涌現(xiàn)。因此,對化學(xué)工業(yè)活動的安全防范也需要不斷提出新要求。如何實施化工安全課程教學(xué)實踐教育及如何培養(yǎng)大學(xué)生安全環(huán)保素質(zhì)以適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展,是化工專業(yè)教育工作者需要深入研究思考的問題。

學(xué)校教學(xué)大綱中明確規(guī)定《化工安全與環(huán)?!肥歉叩裙た圃盒;?、安全類專業(yè)的大類基礎(chǔ)必修課,是學(xué)生學(xué)完基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課后進(jìn)入工作現(xiàn)場前必須學(xué)習(xí)的一門課程。但之前化工安全課程教學(xué)多采用傳統(tǒng)的理論知識灌輸方式,學(xué)生被動地接受,學(xué)習(xí)興趣不高,無法做到理論與實踐的有機結(jié)合,學(xué)習(xí)效果不佳。根據(jù)多年的安全教育教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),化工專業(yè)教育工作者需要切實提高個人專業(yè)素養(yǎng),不斷跟進(jìn)化工形勢發(fā)展,才能保質(zhì)保量完成安全教育工作。另外,課程教學(xué)結(jié)合化工事故案例分析有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過對學(xué)生自主分析、解決實際問題能力的培養(yǎng),進(jìn)而促使其掌握化工安全的基本技術(shù)知識,達(dá)到化工安全工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。本文將結(jié)合自身教學(xué)實踐探討化工安全專業(yè)教育實施的具體對策。

2 化工安全專業(yè)教育對策

2.1 提高化工類高校教師自身專業(yè)素質(zhì)

化工行業(yè)是一項危險系數(shù)較高的特殊行業(yè),對從業(yè)人員的素質(zhì)要求較高,而化工新技術(shù)的發(fā)展又對化工安全提出新的要求。因此高校教師在從事化工安全教學(xué)時應(yīng)首先從自身做起,不斷提高自身的專業(yè)素質(zhì)和教學(xué)水平,做到與時俱進(jìn)[7-8]。教師尤其工科教師只有具備實施工程教育的素質(zhì)與工程實踐的能力,才能從工程實施的角度去開展課堂及實驗教學(xué),才能培養(yǎng)學(xué)生的工程意識,增強學(xué)生的工程實踐能力,提升學(xué)生的安全意識,進(jìn)而為企業(yè)培養(yǎng)出更多合格的未來的工程師[9-10]。

在工程實踐中,化工安全貫穿于化工企業(yè)規(guī)劃、設(shè)計、建廠、試車、投產(chǎn)的全過程。工廠的選址和布局、設(shè)備配置和結(jié)構(gòu)材料的變化都會對化工安全產(chǎn)生重大影響。這就要求化工專業(yè)教師對整個化學(xué)工程與工藝體系具有全面認(rèn)識,需要與化工企業(yè)有密切的交流與合作,熟悉化工設(shè)備,清楚安全生產(chǎn)細(xì)則,熟悉三廢治理等。同時教師應(yīng)熟悉化學(xué)工業(yè)發(fā)展史并能把握其未來發(fā)展方向,以便使學(xué)生在化工安全的學(xué)習(xí)過程中開拓思路、融會貫通。因此,教師需要多與化工企業(yè)交流,多參與現(xiàn)場技術(shù)咨詢,以鍛煉出較高的實踐能力。教師在教學(xué)過程中積極尋找與企業(yè)科研合作的機會,目前與國家能源集團、華能集團、晉煤集團等均建立了較好的合作關(guān)系,在提高自身實踐能力的同時,也為學(xué)生提供了很多實習(xí)機會,促進(jìn)了大學(xué)生自身能力的發(fā)展。

2.2 視頻案例分析教學(xué)模式

無論何種教學(xué)活動,欲達(dá)到良好的教學(xué)效果,光憑教師提高自身專業(yè)能力還遠(yuǎn)不夠,還需要教師采用合適、先進(jìn)的教學(xué)方法。運用現(xiàn)代教學(xué)方法必須堅持以啟發(fā)式為指導(dǎo)思想[11]。案例分析/研討式教學(xué)模式是一種新型教學(xué)模式,有利于啟發(fā)并培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力[12]。在案例分析教學(xué)中,要以學(xué)生為主體,教師的角色更像是一個導(dǎo)演或主持人。案例的引入有兩種方式:① 先拋出案例,設(shè)置情景,提出問題,通過對問題的分析和討論,學(xué)生根據(jù)自己的理解情況解決問題,再從案例的解決方法對比查找不足;② 直接給出案例的全過程,然后討論并總結(jié)得到需要的規(guī)律和知識點及經(jīng)驗教訓(xùn)。化工安全涉及到很多經(jīng)典的案例資源,更加適合采用案例分析/研討式教學(xué)模式。

在歷史上發(fā)生的安全事故與環(huán)境污染問題中,影響尤為深遠(yuǎn)的當(dāng)屬洛杉磯光化學(xué)煙霧及日本米糠油事件等八大公害事件。21世紀(jì)以來,我國同樣發(fā)生過多起重大安全污染事故,如2010年7月3日福建紫金礦業(yè)污染事故,2013年11月22日青島輸油管道爆炸事件,2014年8月2日昆山工廠粉塵爆炸事故,2015年8月12日天津港爆炸事故,2016年2月5日貴州省貴安區(qū)煙花爆竹事故,2016年8月11日宜昌市重大高壓蒸汽管道爆炸事故等。每次事故發(fā)生造成的人員傷亡和環(huán)境污染都非常巨大[13],事故發(fā)生的原因需要我們深入分析,以便從中吸取經(jīng)驗教訓(xùn),從而教會學(xué)生將來面對同樣的危機時如何避免事故再次發(fā)生。

在教學(xué)過程中,特別采用了視頻案例播放的形式向?qū)W生介紹分析這些安全事故。尤其針對化工安全中的重點內(nèi)容,比如燃燒和爆炸、工業(yè)腐蝕、壓力容器等精心挑選了一些典型案例。另一方面,教學(xué)中同時要求學(xué)生通過自主調(diào)研,制作視頻或PPT等形式進(jìn)行事故分析,交流討論。比如,讓學(xué)生分析8·2昆山工廠粉塵爆炸事故。學(xué)生通過調(diào)查后發(fā)現(xiàn),昆山爆炸是一起重大責(zé)任事故,發(fā)生的主要原因包括:① 企業(yè)廠房沒有按二類危險品場所進(jìn)行設(shè)計和建設(shè),違規(guī)雙層設(shè)計建設(shè)生產(chǎn)車間,且建筑間距不夠。② 生產(chǎn)工藝路線過緊過密,2 000 m2的車間內(nèi)布置了29條生產(chǎn)線。③ 除塵設(shè)備沒有按規(guī)定為每個崗位設(shè)計獨立的吸塵裝置,除塵能力不足。④ 車間內(nèi)所有電器設(shè)備沒有按防爆要求配置。⑤ 安全生產(chǎn)制度和措施不完善、不落實,沒有按規(guī)定每班按時清理管道積塵,造成粉塵聚集超標(biāo);⑥ 沒有對工人進(jìn)行安全培訓(xùn),沒有按規(guī)定配備阻燃、防靜電勞保用品;違反勞動法規(guī),超時組織作業(yè)。

這種案例加討論的教學(xué)模式有效吸引了學(xué)生的課堂注意力,能使學(xué)生積極主動地投入到化工安全的課程學(xué)習(xí)中,加深了學(xué)生對安全知識點的掌握。通過教師視頻案例等講解分析,學(xué)生一方面深刻意識到安全的重要性,另一方面提高了對事故發(fā)生原因的認(rèn)識,再與所學(xué)課程中燃燒和爆炸等理論知識相結(jié)合,進(jìn)而提高了工程實踐能力。

2.3 應(yīng)用先進(jìn)的化工安全仿真技術(shù)

案例分析教學(xué)雖然可以讓學(xué)生較為直觀地掌握很多經(jīng)驗教訓(xùn),但是并不能讓學(xué)生體會事故身臨其境的感受。眾所周知,切身經(jīng)歷安全事故的人才會對安全隱患產(chǎn)生足夠的警戒心。當(dāng)然,現(xiàn)實中不允許創(chuàng)造一場真實的安全事故來達(dá)到這樣的教學(xué)效果,但是可以采用高科技仿真技術(shù)模擬事故環(huán)境的手段?;ぐ踩抡胬锰摂M現(xiàn)實技術(shù),通過計算機再現(xiàn)真實生產(chǎn)與事故發(fā)生的關(guān)系,學(xué)生可在近似真實的操作環(huán)境中訓(xùn)練技能,實現(xiàn)理論知識與生產(chǎn)實際的緊密結(jié)合。采用事故仿真不會造成實際性的財產(chǎn)損失,操作期間能避免損壞設(shè)備,造成爆炸,導(dǎo)致人員傷亡等問題。通過模擬練習(xí),學(xué)生能夠清楚認(rèn)識到事故發(fā)生的原因,掌握一些常見事故的處理方法,養(yǎng)成良好的安全防范習(xí)慣,減少錯誤指揮和錯誤操作。

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,化工安全仿真技術(shù)一直在更新?lián)Q代。作為從事化工安全教育的教師需要充分利用這些先進(jìn)的計算機技術(shù)。將Aspen Plus模擬軟件成功引入到化工安全實驗教學(xué)中。Aspen Plus是一款功能強大的標(biāo)準(zhǔn)大型通用流程模擬軟件,用戶遍及世界各大化工企業(yè)及研究中心[14]。教學(xué)中通過仿真工藝流程系統(tǒng)的操作,學(xué)生安全高效地實現(xiàn)了開車、運行、停車(含緊急停車)等演練。

此外,世界多國正在逐步建立化工安全數(shù)據(jù)庫。國外先進(jìn)的監(jiān)管及應(yīng)急系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫一般會有關(guān)于化工企業(yè)的地址、生產(chǎn)規(guī)模等詳細(xì)的基本信息,根據(jù)這些信息可以對劃分危險等級[15]。當(dāng)有化工事故發(fā)生時,相關(guān)人員能夠根據(jù)數(shù)據(jù)庫資料,制定有針對性的救援方案,可極大地減少救援時間,提升救援效率。課堂教學(xué)中結(jié)合仿真技術(shù)的同時,充分利用這些數(shù)據(jù)庫資料,讓學(xué)生多維度辨識危險,達(dá)到最優(yōu)安全教育效果。

2.4 全方位的評價與考核方式

評價與考核是教學(xué)效果的評估手段,但同時也反作用于教學(xué)效果本身[16]。對于化工安全教育,采用合適的考核與評價方式同樣重要。在課程教學(xué)過程中采用了多樣化的評價方式,以平時成績考察為主,考核方式一般是組織學(xué)生進(jìn)行案例分析,或就某一話題組織辯論,充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,實踐中收到了較好的教學(xué)效果。此外,對于一些特別需要掌握的知識點及概念采用筆試的形式考核。筆試設(shè)計了多種主觀題,以考試的形式促進(jìn)學(xué)生對安全問題的深度思考,全面考察學(xué)生的主動解決問題的能力。

3 實施成效

通過近6年實踐性教學(xué)工作的開展,學(xué)?;ぐ踩c環(huán)保課程教學(xué)取得了顯著成效。

(1) 通過采用視頻案例分析教學(xué)方式,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性,帶動更多學(xué)生參與到課堂的學(xué)習(xí)中,加深了學(xué)生對安全知識點的掌握,期末成績通過率100%。

(2) 通過結(jié)合化工安全仿真技術(shù)的應(yīng)用,學(xué)生的動手能力以及工程實踐能力得到了切實提高,尤其提高了學(xué)生安全環(huán)保意識,在北京低碳清潔能源研究院等企業(yè)畢業(yè)實習(xí)時得到了好評。

(3) 通過采用全方位的評價與考核方式,鼓勵并引導(dǎo)更多的學(xué)生重視實踐能力培養(yǎng),學(xué)生分析、解決實際問題的能力得到了大幅提高,學(xué)生畢業(yè)后得到了社會的認(rèn)可。

4 結(jié) 語

當(dāng)前化工事故頻頻發(fā)生,引發(fā)了社會的高度關(guān)注。尤其高校,為了規(guī)避風(fēng)險不惜以犧牲教學(xué)科研效率為代價。提高高校人才培養(yǎng)與社會需求的契合度,是高等教育改革的發(fā)展方向。實踐證明,通過改進(jìn)教學(xué)方法,利用現(xiàn)代化技術(shù)手段,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),學(xué)生分析、解決實際問題的能力得到了大幅提高,學(xué)生安全防范意識得到加強,就業(yè)后得到了社會的認(rèn)可。當(dāng)然,化工安全教育還有很多問題值得思考,只有不斷深入研究與應(yīng)用,才能培養(yǎng)出社會真正需要的高素質(zhì)專業(yè)人才,為我國化工安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)保駕護(hù)航。

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