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摘要:文章首先阐述了安全工程专业实验室建设的必要性,然后分析了安全工程专业实验室建设现状,最后 提出了安全工程专业实验室建设对策,包括加大实验室经费投入、丰富实验设备种类、平衡教学与科研关 系、注重理论联系实际、建立实验室开放平台、加强实验室管理队伍建设。
关键词:安全工程专业,实验室,实验设备
随着社会的快速发展,我国的建筑、隧道和矿山等基础设施建设力度呈现出逐渐加大的趋势,也涌现 出越来越多的安全事故,给人民的生命和财产安全造 成了重大损失,因此,工程安全越来越受到重视[1-2] 。自 2005 年以来,各大院校纷纷扩招,而安全工程专业逐 渐由二级学科发展成为独立的一级学科,开设安全工 程专业的高校呈现出逐渐增加的趋势,特别是很多院 校成立了安全工程学院或应急管理学院等[3-4]。在此背 景下,医疗、市政、矿山、石油和核工业等行业对安全 工程专业人才的需求也越来越大[5-9],同时企业对相关 人才综合能力的要求也越来越高,这就要求各大院校 和科研院所培养出更高质量的安全工程专业人才,以 适应社会发展的需要[10]。
安全工程专业属于工科,且实践性较强,这就要 求安全工程专业在发展的同时,其实验室建设须确 保理论和实践相协调,以培养出具备较强创新能力 和实践能力的复合型人才。对于工科专业而言,学生 创新能力和实践能力的高低[11-12] 与该专业的实验室 建设密不可分,而实验室建设又涉及实验室教学、科 研和管理等多个方面[13- 14] 。安全工程专业涵盖面较 广,包括医疗、环境、化工、市政、电力和矿山等多个 行业,关系到人民的生命和财产安全,因此,非常有 必要对安全工程专业实验室建设与管理进行研究, 这能为推动全国安全工程专业建设奠定基础,对培 养高质量、具有较强创新精神和实践能力的人才也 具有重要意义。
一、安全工程专业实验室建设的必要性
( 一)适应社会发展,为社会培养高层次人才
随着社会的快速发展,虽然新的工程技术对经济建设具有重要的推动作用,但也带来了一系列的安 全问题,使人民的生命和财产安全受到威胁 。 因此, 安全问题越来越受到政府的重视,企业对安全工程专 业技术人员的需求也呈现出急剧增加的趋势,而安全 工程专业实验室是培养安全工程专业人才的重要基 础,故建设相应实验室有其必要性 。 同时,随着计算 机、机械化和信息化等技术的快速发展,安全工程专 业建设也在不断完善,安全工程专业实验室设备逐渐 由宏观向微观和更加现代化的方向发展,这就要求 开设安全工程专业的高校紧跟时代发展步伐建设 实验室 。高校需要结合专业技术特点,建设极具特色 的安全工程专业实验室,为社会培养更加优秀的人才 奠定良好基础。
(二)提高专业认同感,满足专业建设需要
在高等教育发展初期,安全工程专业属于矿业工 程下面的二级学科,而随着社会的发展,安全工程专 业已成为独立的一级学科[15],这表明安全工程专业在 社会的地位得到了提升,但人们普遍认为,安全工程 专业涉及的领域广泛,本科教学主要涵盖“安全学原 理”“安全工程法规及职业卫生”“安全系统评价”“安 全系统工程”和“安全管理”等课程,专业课程覆盖面 广,使得部分学生对安全工程专业存在误解,认为安 全工程专业理论比较浅显 。实际上,安全工程专业涉 及化工安全、火灾安全、矿山安全、环境安全和医疗安 全等实践教学,很多现场实践均需要以实验室实验为 重要基础,其中不仅涉及人员的安全,还涉及设备等 财产的安全,因此安全工程专业实验室建设的重要性 不言而喻,即建设好安全工程专业实验室,对于提高 学生对安全工程专业的认同感具有重要意义
(三)充分利用实验室资源,实现全国高校实验室 平台共享
各高校的实验室资源分布不均、实验室建设面积 不足、实验室设备不够齐全等问题,造成很多实验室 设备不仅无法满足本科教学,也无法更好地服务于科 研。实际上,很多高校拥有一定数量的实验设备,但大 多数设备只接受校内教职人员的预约,这就导致很多 设备资源无法得到合理的利用 。另外,随着科技的快 速发展,实验室设备的更新换代速度非常快,而高校 缺乏充足的经费,这就导致实验室设备的更新速度与 科技发展水平不协调,因此有必要寻求新的办法对各 高校和科研院所的实验室设备进行统筹管理,这对 于充分利用实验室资源、推动全国高校安全工程专 业发展、实现全国高校实验室平台共享具有重要的 推动作用。
(四)理论与实践相结合,满足产学研协调发展 需要
安全工程作为实践性较强的工科专业,涉及隧道、 矿山、建筑、化工厂和航天等各个领域,不仅与基础设 施建设水平相关,还与人员和设备的安全息息相关, 因此,这就对安全工程专业人才培养提出了更高的要 求,即要具有较强的创新能力和实践能力 。安全工程 专业实验室是培养具有创新精神的专业人才的重要 基础,因为很多现场实践教学均需以实验室实验为 基础,即通过安全工程专业实验室建设可以优化实验 教学,进而提高实践教学成效 。安全工程专业实验室 在服务本科教学的基础上, 不仅要服务于教师科研项目,还应服务于企业项目,加强学校与企业的联系,将 理论与实践相结合,做到产学研协调发展,促进安全 工程专业建设,这对推动培养优秀的复合型人才具有 重要意义。
二、安全工程专业实验室建设现状
一个学科的实验发展水平与该专业的教学、科研 和管理水平具有密切关系,而安全工程作为实践性极 强的工程学科专业,其实验室建设和发展水平对促进 该学科的发展具有重要意义 。基于此,笔者在分析安 全工程专业实验室建设必要性的基础上,发现安全工 程专业实验室建设过程中存在以下六个问题。
( 一)实验室建设面积不足
通过对国内外开设安全工程专业高校的实验室 面积进行调研发现,部分高校的安全工程专业实验室 面积占比相对较小,实验场地无法满足部分实验设备的安装与使用需求,且实验室缺少场地用于堆放实验 原材料和一些辅助器材, 特别是一些偏矿山安全、隧 道安全和建筑安全的高校,需要在现场取原材料开展 室内实验,这就要求实验室拥有足够的面积,并保证 实验室设备和物料等布置合理。
(二)实验设备更新较慢,实验类型较为单一
开设安全工程专业的高校 一 般每年招生 70— 140 人,然而安全工程专业的实验室建设经费严重不 足,造成实验室很多设备陈旧或设备不足 。另外,安 全工程专业开设的实验教学类型较为单一,很多都 是演示性实验,如爆破安全技术,很多高校都是通过 仿真的形式进行实验展示,较少让学生独立参与,导 致学生无法独立自主地开展相关实验,缺乏创新和 实践能力。
(三)实验室资源分配失衡
实验室资源一般包括设备资源、设施资源、环境 资源、组织资源、人力资源、技术资源等 。目前,安全工 程专业发展方向增多,在学校实验室资源既定的情况 下,可为各细分方向配置的实验资源非常有限,不可 避免地会出现资源分配失衡的状况 。 同时,学校安全 工程专业招收的本科生数量增多,但缺少科学合理的 实验资源分配机制,易导致实验室资源分配不均,从 而影响相关教科研工作的推进。
(四)理论与实践结合不紧密
实践是安全工程专业课程教学中非常重要的一 个环节,但通过调研发现,很多高校的安全工程专业 “重理论、轻实践”,即在理论教学环节投入较多,并未 对实验和实训教学环节多加关注,以致很多研究课题 未能充分利用相关实验设备,实验室的功能未能得到 充分发挥 。长久如此,必然影响到安全工程专业理论 教学与实践教学的紧密结合。
(五)无法实现资源共享
各高校安全工程专业特色不一,分别侧重于化工 安全、矿山安全、航天安全、火灾安全和核安全等,这 就导致各安全工程专业实验室设备种类不一。现场调 研表明, 大部分高校实验室只能在现场进行预约,只 有一些较为发达地区的“211”或“985”高校构建了大 型仪器设备共享平台,即大部分安全工程专业实验室 资源并未实现资源共享,这就造成各开设安全工程专 业的高校实验室相关设备资源无法得到充分利用。
(六)实验管理人员比例分配不合理
在高校的人员配置上,实验室岗位通常作为一个辅助岗位,因此很多开设安全工程专业的高校并未设 置安全工程专业实验室专职岗位,大多为兼职岗位。 高校安全工程专业实验室管理岗位一般由本院系比 较年轻的专业课教师兼职,即使设有专职实验岗位, 其人数也是极其有限的,且学历大多为硕士,较少有 富有教学和科研经验的教授参与实验室管理,因此, 安全工程专业实验室教师队伍组成不够合理 。另外, 在目前的高等教育背景下,很多高校都执行考核制度, 未完成考核任务要求的教师会被调转至实验室管理 岗位,这就导致安全工程专业实验室管理岗位教师的 教学和科研积极性不高,进而影响了安全工程专业实 验室的建设和管理。
三、安全工程专业实验室建设对策
( 一)加大实验室经费投入
随着高等教育的扩招,很多高校安全工程专业实 验室设备与学生数量的比例严重失衡,并且还有一些 实验室设备处于报废的边缘,只能供学生参观,不能使 用,导致现有的实验室设备无法满足教学要求 。因此, 高校应结合安全工程专业发展特点, 积极筹集实验室 建设经费,加大经费投入,扩大实验室建设面积,增加 实验室设备数量, 满足实验设备与学生数量的比例要 求。具体来说,高校可采取以下措施增加实验室经费投 入。第一,高校应进行统一规划,平衡好教学、实验室建 设和科研等方面的经费比例,保证实验室的正常运行。 第二,结合横向经费和纵向经费情况,高校可从纵向 项目和横向项目的管理费中抽取一定比例用于实验 室的建设管理。第三,高校应加大实验室建设面积,合 理规划各学科各方向实验室,保证各学科能有充足的 实验场地,并加强实验室设备经费投入,增加实验室 设备数量。第四,高校应制定相应的规章制度,提高教 师和学生的积极性, 使实验室设备的利用率达到最 优, 并对相关重要实验设备使用人员收取一定费用, 用于购买新的设备和对设备进行维护。
(二)丰富实验设备种类
随着社会的快速发展,企业对安全工程专业毕业 生的要求越来越高,这就要求安全工程专业毕业生具 备更强的创新能力和实践能力,而安全工程专业实验 室是培养安全工程专业复合型人才的重要基础,因 此,实验室设备应紧跟时代发展步伐,以促进学科实 现更快更好的发展, 这就要求实验室设备更加丰富, 具体可从以下两个方面开展相关工作 。第一,开设安全工程专业的高校应结合学校学科特色及发展需要, 提出极具特色的研究方向,建设具有专业特色的实验 室,加大对实验设备经费投入力度,并结合安全工程 专业研究方向,购买多种类实验设备,扩大实验室设 备覆盖领域,扩大实验室平台应用范围,以满足教学 和科研的需要 。以中国矿业大学安全工程专业实验室 为例,其注重分配特色研究方向设备和其他设备的比 例,侧重于购置三轴压力试验机、瓦斯测量装置、粉尘 测量设备、爆破震动测试和巷道变形检测装置等,以 便建设矿山安全特色型研究实验室 。第二,实验室设 备应与现代高科技相匹配, 特别是近 10 年来一些高 新技术的发展推动了安全工程专业的进步,如智能监 测装置、人工智能机器人感知技术等,因此安全工程 专业实验室应加强对先进设备的引进。
(三)平衡教学与科研关系
安全工程专业的培养目标是将学生培养成多元 化的复合型人才,涵盖本科、硕士和博士层次,因此, 安全工程专业实验室首先应满足本科生教学的需要, 在此基础上,实验室应整合可利用的一切资源,并合 理分配实验室的使用, 既要保证教学任务顺利完成, 也要保证科研项目顺利进行,协调好教学和科研的关 系,促进专业教学与科研协调发展,具体实施过程如 下 。第一,掌握安全工程专业实验室的设备数量和种 类等情况,并根据本科生教学需求及科研需要,在开 学初对设备使用进行统一规划 。第二,根据本科生实 验室教学任务要求,将实验室的本科教学工作尽量集 中在一个时间段进行, 如此既方便教师进行教学,也 方便教师在其他时间段合理利用实验室进行科研。第 三,对科研所需实验室情况进行调研,在满足教学的 前提下, 合理分配各实验室用于科学研究的时间,这 样既能提高实验室管理人员的工作效率,又能提高实 验室设备的利用率。
(四)注重理论联系实际
安全工程专业要培养出一批有创新能力和实践 能力的人才,让其服务于企业,因此安全工程专业学 生不仅需要学习理论知识, 还需要进行社会实践,这 就对安全工程专业实验室的建设与管理提出了更高 的要求,即安全工程专业实验室不仅应满足教学与科 研的要求,还应注重将理论与实际相结合,为培养更 加优秀的安全工程专业人才奠定基础 。具体来说,应 从以下两个方面入手开展相关工作 。第一, 高校应加强与企业的沟通,根据企业的需求,以解决现场实际 问题为宗旨,与企业联合开展相关技术攻关,研发更 加先进的实验装备,促进校企合作。第二,对于具备条 件的企业,高校应积极与其进行联系与沟通,将部分 实验室建设在企业,由学校提供技术支持,促使学生 将理论知识与实践应用相结合,这样一方面可以锻炼 学生的实践能力,另一方面也能为解决企业技术难题 提供理论支持,从而实现“双赢”的目标。
(五)建立实验室开放平台
安全工程专业是一 门实践性极强的学科,有些实 验设备较大,搬运起来不方便,且实验设备数量不足, 因此, 安全工程专业实验室应建立开放共享平台,并 制定相应的规章制度,以便实现资源共享,具体实施 过程如下。第一,高校应建立网络预约平台,制定相应 的规章制度,使学生和教师均可在规定的时间内自主 预约实验,这样一方面可以提高学生的积极性,增强 学生的动手实践能力,另一方面可以方便教师和学生 开展相关实验研究,促进科研发展。第二,高校应设置 安全工程专业实验室管理岗位,一方面要加强对实验 室相关设备的维护,另一方面可由专职人员管理实验 室开放平台, 更好地为师生开展相关实验进行服务。 第三,对实验室开放平台进行合理利用,如高校和学 院可不定期组织开展大学生创新大赛 。概言之,高校 需要建设安全工程专业开放式实验室, 以便同时满足 学生和教师的需要,这样不仅可以提高学生的创新能 力和实践能力,还能提高实验设备的利用率。
(六)加强实验室管理队伍建设
安全工程专业实验室管理是一个非常重要的岗 位,实验室的管理是否合理、实验设备平台是否完善、 实验设备资源能否合理利用,关系到安全工程专业学 科的发展,因此,高校应重视对安全工程专业实验管 理人员的引入与培养 。对此,高校应加强安全工程专 业实验室管理队伍建设,把安全工程专业实验室管理 工作岗位提高到与教学科研岗位同等的地位,加强安 全工程专业实验室的建设与管理, 具体实施措施如 下。第一,高校可以进行公开招聘,选聘一批具有丰富 经验的教师从事实验室管理工作,并规定必须为副高 本科、硕士和博士层次,确保其既有理论知识又有较 强的实践经验,进而提升实验室管理水平。第二,高校 可以采取一定的奖惩措施,提高安全工程专业实验室 管理岗位教师的竞争力, 调动管理人员的工作积极性 。第三,高校应不定期对安全工程专业实验室管理 岗位教师进行培训,提高实验室管理岗位教师的专业 技能和管理水平。
四、结语
安全工程专业人才为保证社会的安全发展奠定 了 良好基础,因此,培养出更多具有较强创新能力和 实践能力的安全工程专业人才具有重要意义。安全工 程专业作为一门工程学科,涉及大量的室内实验和现 场实践,但现有的安全工程专业实验室设备比较欠缺, 无法满足安全工程专业教学和科研需求 。基于此,本 文首先对安全工程专业实验室建设的必要性和现状 进行分析,然后针对全国高校安全工程专业实验室建 设特点,从六个方面提出了相应的实验室建设措施。只 有不断完善安全工程专业实验室建设,充分利用安全 工程专业实验室优势,才能促进安全工程专业更好地 发展,为社会培养更多优秀的安全工程专业人才,这对 维护社会安定和推动社会发展具有重要意义。
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