环境科学原理范文

时间:2023-12-25 17:50:24

导语:如何才能写好一篇环境科学原理,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

环境科学原理

篇1

环境工程原理”课程于2003年秋季学期首次在清华大学开设。2004年的8月教育部高等学校环境工程专业教学指导分委员会在四川大学召开的会议上将本课程确定为环境工程专业9门核心课程之一。本校环境科学专业在有些理论课程和实验课程设置上存在重复内容,因此,于2010年制订了新的教学大纲,目前该课程被列为本校环境科学专业的学位课。2005年正式出版了“十一五”国家级规划教材《环境工程原理》,然而清华大学也未出版过的环境工程原理实验教材,目前实验所用的是自编指导书,《环境工程原理实验》教材正在编写之中。国内的其他高校也纷纷开展环境工程原理及其实验教学,有些高校采用的实验教材是化工原理实验,部分高校则根据本单位的实验条件自编实验指导书。

1 环境工程原理实验存在的问题

1.1 实验教材内容不合适

环境工程原理实验是一门以环境工程本文由收集整理单元操作过程原理和设备为主要内容,以处理环境工程问题的实验研究方法为特色的实践性课程。它在培养学生的工程能力、创新能力方面起着重要作用。通过本课程学习,不仅是验证环境工程单元操作的基本理论,加深对课堂教学内容的理解。更重要的还在于对学生进行工程实验方法、实验技能的基本训练。

环境治理工程中常应用化工工艺流程中的单元操作。由于环境工程有其独特性,并不是化工中的单元操作均可用于环境治理工程中。化工原理实验并不能完全代替环境工程原理实验,因此,编写一本适合环境科学专业用的环境工程原理实验指导书,并在首届学生中使用,同时探讨教学与实践中碰到的问题进行研究迫在眉睫。

1.2 实验项目类型单一

传统的实验一般是验证性实验,缺少设计性和综合性实验。教学模式是教师讲授实验原理和操作步骤,学生按部就班地完成实验内容,学生定期提交实验报告。该教学模式过于简单,学生缺乏对实验的设计和实验数据的分析,不仅不能激发学生的创造性思维和实验主动性,同时也无法培养学生科学严谨的实验态度,也导致学生不会独立思考,对于实验中出现的一些现象和问题无法做出判断与解释。另外,学生很少接触大型仪器,就算在《仪器分析实验》中也是无法亲自操作。

1.3 实验教学效果不佳

目前本校环境科学专业的实验课由一名老师负责一个班学生,由此造成实验课程教学秩序的混乱,甚至出现有些学生出工不出力的现象发生。另外,教师不能及时地解决学生在操作中的问题。比如学生在做苯酚废水的光化学降解实验中发现,苯酚的浓度随着反应的进程是满足一级动力学规律,但是降解过程中溶液由无色慢慢转变为浅棕色。学生针对该现象无法做出解释。

2 实验教学改革方案

2.1 编写合适的实验教材

根据自编实验指导书,指导环境科学10级学生完成了36学时的实验,并对学生实验报告做了批改。本次教改的重点是完成实验指导书的编写,并用于学生的实验教学。本实验指导书包含7个实验。实验内容与“环境工程原理”理论教学有关知识点对应,加深学生对课堂教学的理解,并培养理科学生一定的工程实验能力。主要实验项目见:表1。增加了设计性和综合性实验个数,减少验证性实验数目。

2.2 合理安排实验学生人数

本次教改的实践教学是依托应用化学实验室中型工业化的实验装置,通过学生的亲自实践操作,使得学生增强了对工业装置组成结构的认识,为将来走向工作岗位调试工程装置奠定了坚实基础。环境工程原理实验课程共设7个实验,同时安排7个老师负责一个实验。平均每位教师只需要负责指导学生人数5名。

3 结语

篇2

关键词:MOOC;微课;通信原理

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)41-0161-02

一、MOOC带来的机遇与挑战

MOOC即Massive Open Online Course,它是在计算机技术、网络技术及教育技术迅速发展的背景下产生的“大规模网络开放课程”,这一概念最早由加拿大爱德华王子岛大学的戴夫科米尔研究院的布赖恩・亚历山大提出,从2012年以来,MOOC已经得到广泛应用和快速发展。在通信技术迅猛发展和人才激烈竞争的信息时代,通信原理成为高校电子信息专业非常重要的专业基础课之一,它以现代通信系统的基本构成为出发点,旨在介绍信号传输的基本原理以及方法和性能。该课程涉及调制解调、编码解码、同步等众多问题,所以信息量大,且概念抽象,数学表达式多,要求学生具有较好的数学基础和一定的应用能力。因此,笔者认为,为助学生理解并加深巩固基本知识点,提高学生学习的积极性,通过面对面的课堂教学与MOOC在线学习的结合会取得更好的教学效果。通过这种混合式的学习,学习者除了可以在课堂上获取相关知识,还可以在网络上通过教师精心制作的视频反复学习某一难掌握的知识点,这样不仅打破了教师作为课堂信息传递的唯一者的现象,还可以加深知识点的掌握。其次,这种基于MOOC的微课程都是浓缩的精华部分,所以学习者可以在很短的时间内获取相关知识,提高学习效率。再者,随着网络技术和终端设备的升级,学习者可以不受时间和地点的限制,随时随地打开自己的终端设备便可随心所意的学习,此时的学习不再是一种负担而是一种享受。但是如何处理这种混合式学习的关系值得考究,尤其是对于一般的二本院校,这里学生的基础、自学能力以及学习态度参差不齐,若全部依托在线学习,对于很大部分同学的学习效果将不敢设想。在MOOC强力席卷而来的趋势下,在传统教学基础上借助在线学习的优势以取得更好的教学效果,为本校师生量身定制一套教学方法势在必行。

二、面向MOOC的微课程设计

在不影响其他课程学习的基础上,并让学生在有限的时间内做好预习以及课后的巩固练习,传统的课堂视频已经无法满足学生的实际要求,因此制作一个优秀的视频对这种混合式学习尤为重要。这个视频可以是MOOC的优秀视频,也可以是结合本校师生的特点制作的微课。微课是以视频为主要载体,阐述某一知识点为目标,通过重新开发和组织内容,将知识碎片化、情景化、可视化。微课制作的好坏直接影响着前述混合式教学方法的效果。经过经验总结,笔者认为一个优秀微课的前提就是要有好的课件,再者就是授课者的讲解以及对视频录像的后期处理。

1.课件的制作。制作一个好的课件对这种混合式的教学将会起到事半功倍的效果。传统的课件通常包含一个或二个学时(45分钟或90分钟)的内容,而微课不得超过20分钟便能完成讲解,最好能控制在10分钟以内,这就要求所陈述的知识点足够细,并且要讲解透彻,即要做到“位微不卑”。通信原理知识点繁多,因此如何设置每一课堂的知识点并把该知识点能与下一知识点关联显得非常关键。正如我们有时候看韩剧一样,希望摒弃冗长的铺垫,挤去虚无罗嗦的细节,而直接能够知道结果。例如我们在讨论模拟信号的数字化传输时可以将抽样及抽样定理设置为一个知识点,里面的内容包括抽样的定义、过程及抽样定理,由于学生数学基础较差,我们尽量的通过动画演示讲清物理概念,省去大量的数学推导,这样不仅提高了学生学习的效率,更减轻了部分学生怕学甚至厌学的心理。课件制作除了要精心组织内容之外,还应该注重视觉艺术,字号字体的选择要合理;课件应能够动静相结合,图文并茂,色彩搭配美观,能够在视觉上吸引学习者;另外我们要避免课件内容过于复杂,页数过多,应简洁明朗,但又要能把内容讲解清楚,重难点突出。目前针对我们学校的实际情况,在师资有限的条件下,结合大纲选取了部分章节的重要知识点进行了翻转课堂,课件也是在多年课堂经验的基础上进行制作,通信原理团队反复播放、观看和不断修改完善的,因此就课件制作本身基本能够达到要求。

2.视频的录制。对于视频的录制,教师讲解技术和摄制技术都显得尤为重要。首先教师在讲解方面能适当的出现在镜头前,能够与学习者有简单的眼神交流。其次要合理的利用鼠标以及画笔功能强调重要知识点,比如在讲抽样定理时要求信号是带限的,就可以通过画笔将其圈起来以引起学习者的注意。另外语言组织是讲课的一个难点,它不能像上课那样随意,由于微课时间短,所以语言一定要精炼。再者声音要响亮,节奏要控制合适,不照屏宣讲,但也不能弄得像演讲一样,否则及其不自然。视频录制前,我们可以借助PPT的排练,反复的试讲以使效果更佳。在视频的录制过程中,为了保证与学生有眼神的交流以及互动,我们以我校2012级电子信息科学与技术试点班作为试讲对象,并且选择专业的设备和专业摄制人员,以保证视频录制的质量。录制完成后由通信原理教学团队通过反复观看视频并提出修改意见,不断总结,补充,最终实现对视频录像的调整,编辑,和资源共享。

三、翻转课堂的实施

1.课前任务布置及视频。翻转课堂不同于教师“填鸭式”的传统课堂,学生成为课堂的主体,他们不只是知识的接收者,更是知识的传授者,当然这需要教师和学生在课堂前都要做好充分的准备。对于我们通信原理教学团队教师而言,首先是做好视频并及时,由于学校目前还没有搭建MOOC平台,因此视频我们是直接挂在我们学校精品课程网站上,学生可以通过网络学习或者自行下载至移动终端随时随地的观看与学习。其次是要让学生带着问题去学习,不能够走马观花,所以这就需要我们教学组精心设置问题并布置学生在课前完成,例如在讨论“部分响应系统”时,问题会设置为:为什么要采用部分响应系统?直接采用部分响应系统会产生什么问题,该如何解决,解决的原理和途径是什么?这样学生就能够带着问题看视频和查资料,而不是盲目的“看电影”。学生则需要先通过预习相关章节,然后带着问题去观看视频,或者反复的观看视频为问题找到答案。为了合理分布学生视频学习和课堂学习的时间,我们需要将视频学习的基本要求下发到每一位学生,并附上作业以反馈学生学习的情况。为避免同学间的抄袭以保证反馈学习效果的真实性,下发给每一位学生的作业要尽量的不同,并根据其完成情况按一定比例记入平时成绩。

2.课堂教学。由于学生的基础参差不齐,学习态度也有好有坏,因此我们的翻转课堂也仅局限在试点班。依然以上述“部分响应系统”为例,课堂上我们不再重复知识点的介绍,而是首先给出例题让同学自行解决,该例题所提出的问题正是围绕课前学生需要解决的问题而生成。学生首先通过小组讨论解决问题,随后让学生自发的像老师一样对例题进行分析讲解,通过这样的一种方式我们发现学生不仅能够快速理解和掌握知识点,我们还惊喜的发现学生的组织表达能力也提高了,团队合作的意识有了,同学间的交流也增多了。学生普遍感觉这种教学方式远比教师单向传输有意思多了,曾经不大爱学习的学生也能够积极的参与进来。视频学习和课堂学习所面对的不一定是同一位老师,会有一种新鲜感,有时候正因为这种新鲜感激发了部分同学的学习兴趣。不仅如此,更是因为不同的个体有不同的思想,不同的理念,大学生学习不仅仅是学习单一的知识点,某题的解题方法,更重要的则是其中的思想,所以他们往往可以通过同一门课程的不同老师学习到除了课本知识以外的很多内容。在课堂的最后,由老师根据当节情况进行简单总结,并渐进的引入下一次课的知识点,同时布置相应的任务。由于学生自身在课下所花的精力远比传统课堂所投入的精力多得多,所以我们的课堂内教学的课时数也将减少,这样才能保证学生不影响其他课程的学习而做到全面发展。

3.课后总结及答疑。课后不断的总结与反思是提升一个教师教学水平的必经之路。这主要是通过课堂教学我们会发现所设置的问题是否合理,教学视频是否能够吸引学生并让其看明白,课堂组织是否能够调动同学们的积极性,只有这样反复的思考与琢磨,我们才能够不断的去改进我们的课前课中教学方式。教师要如此,学生也应如此,所以我们精品课程网站上还设置了教师答疑和在线交流版块。有时候在交流中,我们发现学生的思想是惊奇无边界的,在正确的引导中,学生的创新能力也得到大幅度的提高,他们极有可能就是下一个发明创造者。

本文结合MOOC在教与学上的优势与通信原理课程特点,探讨了通信原理在教学方式的可改革性。笔者与本校的通信原理教学团队一起策划微课程的设计,包括知识点的分解,课件的制作,视频的录制,最后进行剪辑和资源共享,实施了部分翻转课堂,并取得了良好的教学效果。但目前仍存在居多不足,因此在未来的教学中我们还需要投入大量的精力去完善学生的考核方式、教学的评价体系以及探索如何实现大班的翻转课堂。

参考文献:

[1]卢友亮.嵌入式操作系统课程MOOC实践实验技术与管理,2014,(31).

[2]刘冰洁.MOOC时代高校计算机教学改革初探[J].萍乡高等专科学校学报,2014,(31).

篇3

关键词: 案例教学 《环境与资源保护法学》 教学效果

《环境与资源保护法学》是高等院校面向环境类本科生开设的一门专业课,实用性强,知识丰富,不但综合了法学知识,而且综合了许多法学以外的知识,主要培养学生运用环境与资源保护法规范进行诉讼和处理环境与资源纠纷的能力。该课程一直采用传统授课方法,单纯重视理论知识的讲解,并通过演绎推理来传授知识,概念和理论结构的正式阐述成为其逻辑起点。然而应用传统教学模式讲授该课程的效果并不理想,学生对理论的学习仅限于书本知识和教师填鸭式的灌输,缺乏学习热情和主动性,仅仅依靠理论知识的传授不能有效提高教学效果,无法实现对学生解决实际环境纠纷能力的培养。案例教学的应用模拟事件真实情景,面对问题由教师引导学生分析解决,打破了理论和实践教学脱节的尴尬局面,显示出该教学模式的独特优势。本文将案例教学引入该课程教学实践中,主要探讨其适用性及实施方案等问题。

一、案例教学在《环境与资源保护法学》中的适用性

案例教学是以案例为中心故事而构建的学习方法,这里的教学案例是以激发学生的学习热情为明确目标而创作的,它涵盖了广泛的科学主体与思想[1]。案例是指对典型意义的事件所作的客观记录和具体描述。案例教学是提高学生理论水平和实践能力的一种教学方法,在教学中应用适宜的案例材料,通过对具体案例内容进行情景分析、研究和讨论,提出并解决问题,均有助于增强教学效果。案例教学法自1980年进入我国后,日渐受到重视,目前已经越来越多地被应用于实践教学当中[2]。

探讨环境教育中案例教学的理论基础,对明晰案例教学的范式,推动环境教育的顺利进行具有现实意义[3]。在《环境与资源保护法学》教学中应用案例教学模式,既符合该课程特点,又对推动环境教育改革有着现实意义。

在《环境与资源保护法学》案例教学过程中应遵循以下原则:第一,案例要求精挑细选,应具有复杂性和多样性,真实的情景所引发的问题和悬念能激发学生内部动机和真切感受。第二,教学进程要自上而下,即首先呈现整体性案例,让学生对此案例进行分析,明确完成整体性任务所需要的子任务,以及完成各级任务所需的各种知识技能,带着问题重新学习理论知识和技能,最终解决问题。第三,教学内容要有侧重,针对教材重点内容多次开展案例教学活动,注重培养学生主动性和独立性,每个学生经验不同,会从不同角度和深度分析案例,要鼓励学生勇于表达自己的思想,相互促进交流,形成合作学习的氛围。

1.案例教学的教学方法

在课程教学中,应该把案例研讨放在首要位置,注重掌握理论知识和解决实际问题能力的培养相结合。首先教师要把理论知识脉络梳理清晰,挑出重点内容讲深讲透;其次要求学生课前预习,充分做好准备工作,课上引导学生积极思考,带着问题加深对理论知识的理解,不断尝试探讨分析复杂案例;最后,分析总结课上学生提出的创新观点。

2.案例教学组织

案例教学中教师角色、学生角色和师生关系与传统教学相比发生了重大变革。具体表现为教师从课堂主导者变成指导者,在课堂上引导学生,充分调动学生的积极性、主动性和创造性;学生从被动接受者变为主动参与者,学习的潜能被更好地激发;师生关系也由独白到对话交往[3]。下面笔者结合案例教学经验,探讨在《环境与资源保护法学》中开展案例教学的实施方案。

第一,课前准备,教师认真收集整理案例。例如在讲授环境民事责任内容时,利用网络资源,筛选我国近三年来环境侵权民事赔偿的案例并设置多个问题。提前给学生分发案例复印件,让学生熟悉案情并积极搜寻相关法理知识,为课堂做好准备。将学生分成几组,每组选出案例陈述代表和记录员,课前公布评分标准,如知识灵活应用能力、自身综合素质(包括口头表达、仪容仪表、讲解能力等)、团队协作能力以及书面表达能力几个评分标准,根据学生课堂表现及课后作业综合评分。

第二,课堂组织。小组分工完成对案例的分析和讨论,并由陈述代表上台陈述、评论案例,集合小组意见对问题做出回答,最后做结论性陈述。记录员则全程记录案例讨论过程。每小组讨论时间控制在一定范围以内,超时扣分。小组讨论后鼓励学生提问,讨论后给予正确回答的小组适当加分。最终由教师做总结发言,评价每个小组的表现,总结班级最终讨论结果,并对案例给予正确的分析。

第三,课后总结。根据每组记录员的原始记录,由本组成员共同整理归纳,结合班级最终讨论结果,完成最终的案例分析报告。报告内容可涉及背景材料补充,不限篇幅,提倡简洁。案例分析表现和案例分析报告成为教师评判成绩的主要依据。最后筛选最优秀的案例分析报告作为示范留给下届学生学习参考,并作为该课程的经典文献资料丰富教学内容。

二、应注意事项

1.案例的收集和撰写

我国《环境与资源保护法学》起步较晚,目前该课程高质量的教学案例资源还很缺乏,典型性和创新性成为教学案例收集和撰写的难点。而案例的撰写工作更为繁重,实施该工作是把某个实际情景真实描述,是把理论学习和教学实践相结合,同时提升教学工作的专业化水平。但需注意,收集和撰写都应紧扣我国环境与资源保护法理论研究的两大主题――市场化和可持续发展。同时关注社会热点问题,例如案例排污权交易的理论与制度创新、环保产业的市场化、公害民事侵权救济中行政主管部门的职责、举证责任倒置和因果关系推定的公平适用的法理基础,等等。

2.时间的把握

案例教学有很大的灵活性,师生应共同参与教学,利用好有限的课堂时间。课前教学组织设计非常重要,分组数目不宜过多,规定并控制学生的讨论时间。

3.完善考核体系

采用案例教学过程中,为了激发学生的求知欲,应采用全新、完善的考核体系。新的考核体系下,要注意作业与考试、口试与笔试的结合。学生参与案例分析和总结,根据课堂表现获得平时成绩,课后案例分析报告记为作业成绩,没有上台陈述但参与集体协助讨论也要在平时成绩中获得加分。最终该课程总成绩由闭卷考试成绩、平时成绩和作业成绩三部分组成。

综上所述,采用新的案例教学方法不但提高了课堂生动性,而且有助于加强师生互动,激发学生的学习兴趣,培养学生分析问题、解决问题的能力,显著提高教学效果。本文仅作出了初步探讨,望与同行们共同学习,不断促进该课程的发展。

参考文献:

[1]Kim Bilica.Lessons from experts:Improving college science instruction through case teaching[J]. School science and Mathematics,2004,104,(6):273-278.

[2]熊开荣,刘超.案例教学在环境管理课程中的应用[J].广东工业大学学报(社会科学版),2006,(6):108-109.

篇4

关键词:环境工程原理及设备;教学现状;措施

环境工程原理及设备为桂林理工大学(以下简称我校环境工程专业一门十分重要的专业基础必修课,该课程内容十分丰富,涉及机泵设备操作与控制、管路与阀门拆装吸收解吸塔操作与优化控制、精馏塔操作与优化控制、膜分离设备操作与优化控制等内容[1]。学好该课程可为后续学习水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废弃物处理与处置工程等环境污染防治、生态修复工程及物理性污染控制工程中所涉及的共性技术原理、工程设计计算的基本理论打下坚实的理论基础。由于环境工程原理及设备具有鲜明的环境工程技术特征,具有理论性、实践性和系统性强等特点,而新工科背景下对培养专业应用型人才又提出,要让学生能够将书本上的技术原理用于指导工程实践,提高发明新工艺、新方法解决问题的能力[2]。而笔者在教学过程中发现,目前的教学效果离这一目标仍有较大的差距,部分学生甚至反映该课程学习起来比较吃力。本文以桂林理工大学为例,针对环境工程原理及设备学科特点以及学生在学习过程中遇到的一些问题进行了简单的分析,并提出几点相应的改进措施。

1课程教学中存在的问题

环境工程原理及设备教学过程中发现的问题主要体现在以下几个方面:(1)课程安排不够合理。我校环境工程专业本科生培养计划中,环境工程原理及设备课时为72学时,其中,16学时为实验学时,理论学时为56学时,平均每周的理论学时为4学时。部分学生反映理论课时偏多。另外,由于该课程的实践性较强,但学校没有设置实践教学课时。(2)考核成绩评定体系不够完善。我校环境工程原理及设备考核主要由平时成绩和期末考试成绩组成,占比分别为30%和70%。其中,平时成绩主要包括上课出勤、平时作业成绩两部分。在期末考核过程中发现,部分学生平时不努力,期末突击应付考试仍能取得较高分数,因此,成绩评定机制要做适当的调整。另外,期末试卷内容主要是名词解释、原理阐述、简答题等客观题,缺少能反映学生的主观能动性、考查学生解决实际问题能力的主观题。(3)教学手段单一,课堂氛围沉闷枯燥。目前,该课程授课教师主要以PPT的形式来讲授课程的重难点内容。这种方式在一定程度上导致课堂氛围沉闷,学生反映学习起来比较枯燥。(4)教学方法需要改进。授课过程所采用的教学方法目前主要是根据教材进行教学,教材中的某些内容过于书面化,学生难以理解相关知识。

2教学改革的具体措施

2.1课程设置与安排应适当调整

环境工程原理及设备是环境工程专业学习的一门实践性比较强的专业基础课。笔者认为,我校环境工程原理及设备课程的设置并不能很好地满足教学要求,因此,对该课程做适当调整势在必行。如将理论课时由原来的56学时压缩至48学时,压缩的8学时增设为认知实习或者参观实习的实践教学学时。授课教师应着重对该课程中流体流动、传质、传热、过滤、蒸馏等核心内容进行讲解,而对于那些不太重要的内容,让学生课后学习即可。增设认知实习或者参观实习,可以让学生直观地感受到各设备的运转过程,有助于激发学生的学习兴趣。在参观实习过程中,通过现场讲解各设备的工作原理,还可加深学生对理论知识的理解与掌握。另外,在安排实验课程与理论课程的上课时间时,应把实验课尽可能往后安排,避免出现某个知识点的理论课都还没上,而实验课却先开始的现象,从而丧失了通过实验课来消化和加深理解理论知识的作用与效果。

2.2课程考核评定机制改革

成绩评定与考核既是获取教学反馈信息的主要途径,也是评估教学效果的重要依据。我校环境工程原理与设备考核主要由平时成绩和期末考试成绩组成,占比分别为30%和70%。平时成绩主要包括上课出勤、平时作业成绩两部分。鉴于存在部分学生平时不努力、期末突击应付考试仍能取得较高分数的现象,笔者认为,应适当增加平时成绩的比重,可提高至40%。另外,应适当增加少量的随堂测验作为平时成绩,如一学期开展3~4次随堂测试,这样可起到时刻督促学生学习的作用。笔者认为,环境工程原理及设备课程的教学目的,旨在培养学生能运用所学知识分析和解决实际工程问题的能力,而非对概念知识和复杂公式的死记硬背[1]。同样,期末考试的卷面考核内容,不应仅局限于对原理、概念名词解释、理论原理等进行阐述的客观题,而应适当精选日常生活中的实例,让学生阐述其中的原理,提高学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力,提高学生的工程创新能力。

2.3改进教学手段

随着电子技术的普及,多媒体教学俨然已成为高等院校最重要的现代化教学手段。多媒体教学可将文字、图片、音频、视频等进行直观展示,也可采用动画模拟设备器械的运转过程,使大量难板书、较抽象的关于设备的运转原理变得更直接、更生动。因此,多媒体教学是教学过程中不可或缺的手段,其在一定程度上有助于学生对知识点的理解与掌握[4]。然而,如果授课教师在整个教学过程中均采用多媒体教学,在一定程度上会使学生产生疲惫感,出现课堂枯燥乏力、学生注意力不集中、思维散漫等问题。此外,部分学生反映,多媒体教学的节奏往往过快,有时候来不及消化吸收上一页的PPT内容,屏幕就已切换到下一个知识点,造成知识点的脱节。因此,在教学时,教师如果把板书和多媒体教学相结合,使教学手段多样化,充分发挥多媒体和板书二者的优势。例如对于那些逻辑性较强但难以理解的公式,授课教师可以在黑板上慢慢推导,让学生有时间去思考,这样有助于加深学生对知识点的记忆和理解。另外,对于一些重难点的计算题,相较于多媒体教学,采用板书一步步推演给学生看,效果会更好。

2.4丰富和完善课堂教学方法

为活跃课堂氛围,提高学生的听课积极性,授课教师应该丰富教学方法。如在教学过程中,教师可适当采用问题导向法和案例教学法。所谓问题导向法,就是以问题为基础的学习方法,该方法旨在激发学生的创新思维及主动思考问题的能力。在课堂教学过程中,教师可以从环境工程在生活中的真实案例出发,让学生深入展开探讨,使学生充分认识到该课程与生活密切相关,在激发学生学习兴趣的同时,也有助于提高他们解决实际问题的能力。如在讲解吸附相关内容时,可先设置提问“为什么人们常在购买的新车里放置一些活性炭小包?这样做的原因是什么,能起到什么作用及其原理是什么?”围绕这些问题,让学生分组讨论。讨论结束后,授课教师可以自然引出吸附的定义、吸附剂的特性、吸附剂类型、吸附过程的影响因素等知识点[2]。而案例教学法[3]要求授课教师平时要养成搜集工程运用与生产实际中和教学内容相关的案例的习惯,通过讲解经典案例,使抽象的理论讲授变得生动活泼,充分发挥教师的主导性和学生参与的能动性。教学主体也从传统的“教”转移到“学”,最大限度地提高学生学习兴趣的同时,激发学生的上进心与求知欲[2]。

篇5

使用。

DOI:10.14163/j.cnki.11-5547/r.2016.13.186

脑出血是临床上的常见疾病, 高血压与脑出血的发生具有重要关联。高血压脑出血具有较高的危险性, 其致残率与致死率均较高。随着医学技术的不断发展, 对于及时送诊的患者在提高其生存上有了一定的保障, 但大多患者的脑神经功能受到一定的损伤, 使得患者的生活受到严重影响, 如后期行动不便、需长期卧床等, 这样可导致患者出现躁动、抑郁、暴躁等情绪, 不仅增加了患者自身的压力, 同时对其家庭也造成沉重的负担[1]。此外, 有些患者意识模糊, 易引发护理风险事件, 如皮肤损伤等, 对自身造成一定的伤害, 需引起临床高度重视。护理风险管理近年来在临床上获得了较为广泛的应用, 而对高血压脑出血住院患者实施护理风险管理具有一定的可行性。在本次调查中, 作者选取2014年1~12月本院收治的100例神经外科高血压脑出血住院患者, 分析对其进行护理风险管理与常规护理的效果。以帮助更多医务人员及患者了解护理风险管理的应用价值。现报告如下。

1 资料与方法

1. 1 一般资料 选取2014年1~12月本院收治的100例神经外科高血压脑出血住院患者, 将其随机分为观察组与对照组, 每组50例。对照组男28例、女22例, 年龄45~65岁, 平均年龄(52.3±4.2)岁;观察组男29例、女21例, 年龄45~65岁, 平均年龄(53.0±4.0)岁。两组患者性别、年龄等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05), 具有可比性。

1. 2 纳入标准 ①高血压脑出血诊断标准符合第四届全国脑血管学术会议制定的相关标准;②所有患者均经影像学治疗证实;③患者出血24 h内入院治疗。

1. 3 方法 对照组实施常规护理, 包括饮食护理、药物治疗护理、心理干预等。观察组在对照组基础上实施护理风险管理, 由护理人员总结高血压脑出血皮肤损伤患者的常见风险种类, 并制定相应的控制方法, 具体如下。

1. 3. 1 护理约束不当 在对患者进行相应的护理过程中, 患者易出现躁动等情况, 虽日常为患者准备约束带, 但若护理约束带使用不当, 仍可能导致患者出现坠床等情况的发生, 进而造成皮肤损伤。因此在护理人员进行巡视或护理过程中, 一旦护理人员发现患者有明显的躁动或意识障碍时, 需以正规约束带对患者进行约束, 并注意定时调整约束带的松紧度, 若约束带过松, 则达不到约束效果, 若约束带过紧不仅可勒伤患者, 还可能加重患者及其家属的心理负担。本院建议在约束部位加上软垫进行皮肤保护, 避免造成患者勒伤, 同时在对患者进行约束时与患者家属讲明, 减轻其紧张的心理情绪。当患者情绪稳定后需及时放松约束带, 避免对患者进行长时间的约束, 以免造成局部血液循环不畅。同时对患者进行检查, 查看身体有无勒痕, 并对患者进行一定的按摩, 促进血液流通。

1. 3. 2 烫伤 高血压脑出血患者因脑神经功能受损, 其末梢感觉多出现障碍, 导致温度感觉减退。因此许多患者在洗漱时, 即使是较烫的水, 患者仍无明显的知觉, 还感觉不热而加注热水, 这样便会对患者造成一定的烫伤。因此在患者进行洗漱时, 由护理人员先对水温进行调控, 必要时可先以温度计对水温进行测量, 以保证温度的适宜, 在患者进行洗漱时, 患者家属应当陪伴患者左右, 若患者需要添加热水时家属需先试水温, 预防水温过高而导致患者皮肤损伤。

1. 3. 3 压疮 在治疗过程中, 患者因行动不便, 长期卧床, 因此易形成压疮。护理人员或患者家属需帮助患者定时翻身, 并适当拍打患者的背部、颈椎、腰椎等部位, 以促进局部血液循环。同时还可为患者增加床褥的厚度或使用专门的垫子, 提高患者的舒适度。保持床整, 经常帮助患者更换, 由护理人员或家属定期对患者进行按摩。适当减少偏瘫侧肢体受压时间, 帮助患者进行被动的运动, 如拉伸肢体、抬高腿部等, 预防压疮的产生。在患者家属的搀扶下可鼓励患者进行站立、扶床行走等早期康复训练, 同样可达到预防压疮形成的目的。

1. 3. 4 静脉留置针脱落戳伤皮肤 因患者常需输液治疗, 护理人员在留置针时可能固定不牢固, 进而使得针滑落戳伤皮肤。同时患者出现躁动情况时, 也可能使得留置针戳伤皮肤。因此护理人员行静脉留置针穿刺时, 需敷贴牢固, 定期检查, 减少松动。此外需加强对患者的巡视, 当患者出现躁动时可先将留置针拔除, 并使用约束带避免留置针对患者造成伤害。

1. 4 观察指标 对两组患者的皮肤损伤率与护理满意率进行观察比较。

1. 5 统计学方法 采用SPSS17.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数 ± 标准差( x-±s)表示, 采用t检验;计数资料以率(%)表示, 采用χ2检验。P

2 结果

观察组皮肤损伤率为4%(2/50), 对照组为14%(7/50), 比较差异具有统计学意义(χ2=9.901, P

3 讨论

高血压脑出血是临床上的常见病, 尤其近年来高血压等疾病的发病率呈明显上升趋势, 导致高血压脑出血的发病率同样上升[2]。因高血压脑出血患者脑神经功能受损, 其语言功能、肢体功能均将受到一定的影响, 不能清楚表达自身的想法, 并可引发一定的风险事件, 神经外科的护理人员需引起高度重视。护理风险管理是一种旨在降低护理风险几率的护理模式, 该种护理模式十分适用于护理风险事件发生率较高的临床科室[3]。在本次调查中, 本院将分析护理风险管理对神经外科高血压脑出血住院患者皮肤损伤的影响进行分析。

在本次调查中, 作者根据临床观察及自身经验, 对引发皮肤损伤的情况进行总结, 包括约束带不正确使用、烫伤、留置针戳伤与压疮等[4]。根据此类情况对患者制定相应的护理方案, 加强风险防护。通过固定约束带, 以预防患者出现躁动等情况时对自身造成损伤;通过调节水温, 预防患者出现烫伤;通过固定留置针与及时拔除留置针预防戳伤患者的皮肤;通过增加床褥厚度, 经常帮助患者按摩及翻身等降低压疮的发生几率。此类护理措施在临床上应用广泛, 可有效降低患者的皮损几率。

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[关键词] 肝胆外科;静脉血栓;护理措施;护理方法

doi:10.3969/j.issn.1004-7484(x).2014.03.571 文章编号:1004-7484(2014)-03-1650-02

搜集我院肝胆外科于2012年3月至2013年7月收治的98术后并发静脉血栓患者,如下是具体护理报告:

1 资料与方法

1.1 一般资料 集我院肝胆外科于2012年3月至2013年7月收治的98术后并发静脉血栓患者,将其随机分为两组,观察组49例,男性患者27例,女性患者22例,年龄24-75岁,平均年龄(45.2±2.4)岁,9例患者接受十二指肠个手术,14例患者接受肝脏手术,15例患者接受胆手术,胰腺手术患者8例,3例患者接受腹膜手术;对照组患者男性29例,女性患者20例,年龄25-73岁,平均年龄(44.9±2.1)岁,8例患者接受十二指肠手术,16例患者接受肝脏手术,17例患者接受胆手术,5例患者接受腹膜手术,接受胰腺手术患者3例,两组患者年龄、性别、手术等无明显差异(P>0.05)无统计学意义。

1.2 方法 患者术前均接受血浆D二聚体水平检测,采用常规手术治疗患者。对照组患者接术后均接受胆外科常规护理,观察组患者在常规护理基础上进行预防护理,防止患者术后形成深静脉血栓。预防护理中主要包含如下:患者下肢在术后要尽量抬高,太高程度和高于床面30°为宜,护理人员应及时指导患者进行自主运动,其中包括背身运动以及脚趾活动和肌体收缩训练等,一般在术后一个星期内应每天坚持,保证每个动作的持续时间不低于5s,30次为一组,患者应该每天坚持三组。护理人员需要及时指导患者家属对患者下肢肌肉按摩,保证患者下肢血液能够正常流动。护理人员在护理过程中应及时指导患者深呼吸以及咳嗽等,在术后一周之后下床活动,以此促进患者下肢血液能够正常流动。护理人员要和营养师配合指导患者饮食,避免患者因大便干燥导致腹压增加的情况出现,环节静脉血回流阻力过大等情况。在术后三天及时为患者检测血浆内D二聚体水平。对比两组患者检测结果以及深静脉血栓发生率和住院耗费。

1.3 统计学意义 运用SPSS18.0对数据进行处理分析,计数资料使用x2分析,采用t检验计量资料,计量资料用χ〖TX-*3〗±s表示,(P

2 结 果

如下表1为两组患者护理后血浆D二聚体水平和静脉血栓发生情况以及住院耗费等比较。

3 讨 论

静脉在受损后会血液在流经静脉时会逐渐减慢速度并凝结成血栓,是深静脉血栓形成的主要原因只是,静脉腔容积会因此逐渐变小,这种疾病形成的主要原因是血液回流受阻。深静脉血栓极易在发生于下肢,发病率也在转念上升,也是外科术后患者常见并发症。若深静脉血栓的诊断和治疗不及时,患者病情会逐渐恶化易发肺栓塞,对患者生命安全威胁严重。所以,要保证护理的科学性,以此降低患者深静脉血栓发生率[2-3]。

对外科术后患者及时采取预防护理能够降低患者深静脉血栓的发生率,患者生命质量的能够得到安全保障,同时能够减轻患者的经济负担,在临床中有着非常重要的作用[4]。

参考文献

[1] 吕华新.分析肝胆外科手术患者并发下肢深静脉血栓形成的危险因素[J].中国实用医药,2013,8(8):130-131.

[2] 杨月梅.肝胆外科患者术后深静脉血栓形成的预防及护理[J].中国医药指南,2013,(3):649-650.

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目前市场上与环境艺术设计相关的企业,其岗位分工、职责越来越明确,要求有一定素质的技能型、应用型专门人才来充实市场。这就要求独立学院环境艺术设计专业课程要重视并将重心放在提高专业课教学的实践性和实用性上。

二、独立学院环境艺术设计专业专属课程体系优化构建探索

1.专业基础课优化

专业基础课主要有素描、色彩、三大构成、建筑制图、设计思维与表达、计算机辅助设计课等。其目的是培养学生的审美能力,多训练学生基本的绘图、识图能力,了解建筑结构的构造组成及空间的组合关系,对形式、色彩以及肌理有整体把握。

具体可从以下几方面进行优化:基础素描以设计素描为主方向;基础色彩课程以装饰色彩的训练为主;适当加大三维设计课程的课时;同时在基础制图课程中按照企业绘图规范进行实用性教学;计算机辅助课程以市面上企业常用软件为导向有选择地开展针对性教学。整个专业基础课程控制在一年到一年半时间完成,为后期的专业课教学做准备。

2.专业课优化

环境艺术设计专业课主要有居室空间设计、公共空间设计、景观设计、展示设计、家具设计、装饰材料概预算等,其目的是了解各空间特点,掌握设计方法。

具w可有以下几方面的优化:以市场需求为导向,协调好各专业课程的关系,增强实用性;增强学生实际动手操作能力;与企业需求相结合,调整计算机辅助设计课题内容;开设项目模拟课程,加深专业课实践教学效果;课程中引入企业培训教学环节,增强教学与社会企业需求的联系。

3.实践教学优化

目前独立学院的校企合作基地大多是靠“人情关系”组织维系,如果教学实践形式单一,单纯依靠企业,完全指望企业参与培养,在目前的情况下很难长久维系下去。因此需要优化构建独立学院环境艺术设计专业新型产学研基地,让教学实践形式多样化,推动完善产学研基地建设。优化创新以教师带队的新型的教学项目工作室产学研基地,在非利益驱动的情况下进行实践性教学。此类工作室的学习以模拟企业工作方式进行案例教学,让学生熟悉企业操作流程,培养企业必备的基本工作能力。与此同时,教师承接实际工程项目,直面社会,可直接提升其实践能力,更完善地组建双师型教学队伍。同时学校适当让学生自主实践,或由毕业生发挥传帮带的作用开展实践,让实践课程有更多方式。

4.考核评价机制优化

环境艺术设计作为一门“艺术” 与“技术”并重的专业,是典型的应用技术型专业,其考核评价机制除了传统的考核评价方式,更应该注重对实践应用能力的考核评价。需要转变传统观念,将企业课程考核、企业项目规范化操作考核、教师项目工作室教学考核、国家资格证书课程考核纳入新的专业考核评价机制中,同时在毕业设计 和论文的设计指导制作中更注重社会性、 实用性,改变传统的毕业设计论文模式,更实际、更全面地考核学生的全方位能力。

三、总结

在高校转型的大趋势下,独立学院环境艺术设计专业需要根据社会企业需求进行大胆的专属课程系统优化构建,培养出适应社会企业需求的实用性人才,以提高独立学院环境艺术设计专业毕业生的核心竞争力。

参考文献:

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关键词:血栓;妇科;原因

深静脉血栓是导致肺梗死和下肢功能障碍发生的高危因素,严重可导致患者死亡。在临床上加强对妇科患者术后的预防,做到早期明确诊断并施以合理的护理治疗对策,以降低深静脉栓塞的发病率和病死率。很多研究表明:药物干预是有效的防御措施之一,可降低血管中栓子脱落引发的严重并发症。但护理工作对深静脉血栓的形成也有十分重要的意义,本次研究是为了明确深静脉栓塞的常见高危因素和相应的高效护理措施。

1资料与方法

1.1一般资料 选取我院2008年1月31日~2014年1月31日在我院妇科进行盆腔炎手术后形成深静脉血栓的患者67例。在入选的67例妇科患者中,年龄在23~56岁,平均年龄为(38.51±2.91)岁。其中,20例患者行子宫全部或部分切除术,16例患者行输卵管类手术,14例患者行卵巢术,17例患者行盆腔清除术。

1.2方法 患者均在满足手术指征的前提下做了相应的妇科手术,手术过程均顺利。

1.3护理方法 患者在治疗过程中选用的是系统化护理方案。按常规进行术前、术中和术后对策,后将统计结果进行比较分析,探讨出最佳的防范下肢深静脉血栓出现的应对方案。

1.4 数据处理 选用统计学软件SPSS16.0进行数据分析处理,以=0.01或=0.05为检验标准,选用适合的检验方法,P

2 结果

67例患者中静脉内膜受损而发生下肢深静脉栓塞的有28例,占41.8%;血液瘀滞导致血栓形成的占26.9%,血液粘度增加导致血栓形成的有20.9%,其他原因的共占10.4%。两两比较,静脉内膜受损所占比例高于其他类(P

3讨论

对于所有的患者的临床护理还应注意以下几种必要的护理步骤[1]:术前对策:护理人员对于高危患者及时筛选出来,例如:糖尿病者、脂蛋白严重异常者,高血压者、胆固醇高者等,对其重点预防。

术中对策:盆腔手术时间较长的患者,根据患者病症的特性,嘱患者低头,使静脉回流加快[2]。总之,手术时,辅助操作时间要短,谨慎操作、轻柔。当手术时间超过预定时间范围,要将适量的右旋糖酐静滴入患者的静脉。

术后对策:食物要求:易消化,最好流质、低脂肪、含维生素多。若患者出现疼痛过度,可进行适当的镇痛;告知患者好心情对病情恢复的重要性,让其尽量保持心情舒畅。

由统计结果显示,静脉内膜受损是深静脉栓塞形成的首要原因,在深静脉受损护理方面应该注意是要减少血管内膜的损伤:即护士在操作中药注意减少血管内膜的损伤,尽量避免在同一静脉频繁输入对血管有刺激性的药物。必要时扎留置针。使用了造影剂的患者,嘱其要多饮水,促进造影剂的排泄。

参考文献:

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关键词:安全工程;原理;应用

安全工程是工学门类中的边缘性学科,通过对工程技术相关方法的科学化运用,解决生产过程中的安全问题,合理控制有害因素,降低生产事故的发生率,创造优良的安全生产条件。安全工程的涉及范围较广泛,与国民经济发展存在密切联系,此种情况下,积极探讨安全工程原理理论及其实际应用,具有一定现实意义。

1 安全工程原理概述

1.1 定义

安全工程学是一门多学科理论和方法相交融的学科,是一种现代工程技术科学,对人、机、环境之间的相互联系进行研究和分析,并通过对相关原理、理论和测量方法进行科学化运用,保证整个系统的安全稳定运行。安全工程原理主要研究如何利用现代工程技术保证系统的安全功能的科学有效发挥。安全工程学原理的基础是安全学和工程学,通过对系统工程、环境工程以及技术设施的科学化运用,准确分析、评价及控制工程风险,促进系统安全目标的顺利实现。安全工程原理主要研究安全系统中设备设施的设计方式及应当遵循的具体原则,从而保证人体活动的高效性和安全性。

1.2 研究对象

安全工程原理是安全工程学的基本准则,主要对其自身学科范围内的研究内容和研究方式进行总结分析,以推进学科发展,促使社会群体准确认知事物规律并加以合理运用,从而开展更深层次的研究和分析。安全工程学原理下,安全系统主要包含人员、及其设备以及作业环境三个部分,具体来讲,就是安全生产活动中的操作人员与管理人员、生产活动中所应用的机器设备和仪表设备、工作人员的作业环境等三个层面。在安全生产过程中,这三个部分之间需要协调配合,以保证生产作业活动的安全高效进行,从而为整个系统的安全性提供可靠保障。安全工程原理从这三个方面出发,研究系统原理及方法的具体应用方式,分析系统运行中潜在的风险因素,进而积极采取有效措施合理控制这些风险因素,保证整个生产活动的安全顺利进行。

安全工程原理的研究对象主要包括以下三个方面:

一是安全系统工程中人为主体的胜利因素、心理特征与生产安全之间存在的密切联系,探讨工程相关的规章制度、工作方式以及管理手段等是否满足人的主观能动性需求,是否与人的特性保持高度一致,是否遵循人体的生物能量变化需求以及活动空间的适应标准,进一步探讨安全系统工程对人的劳动效率和安全行为的具体影响。

二是探讨安全生产过程中各项机器设备的安全性,判断其工作效率是否满足整个系统的运行标准。基于生产设备的材料、形状以及强度大小、工艺可靠性等方面入手,分析多种机器设备与生产作业安全性之间的密切联系,探讨各种机器设备在实际生产应用中对操作人员的工作效率的具体影响。

三是研究人体劳动工作过程中所面临的作业条件和环境的适宜性,分析各种恶劣环境因素对人体人健康和劳动效率的影响,以及各种职业因素危害的预防方法,其中包括高温高湿、噪声、照明不适、振动、粉尘、有毒有害气体、辐射等因素。

2 安全工程原理应用分析

2.1 安全工程原理应用机理

安全工程二级原理在安全工程整个原理体系中扮演着不同的角色,各级原理相互联系作为安全工程原理的理论支撑。安全工程原理可以分别从人、物、环境的角度来进行研究分析,而各下属原理也从不同方向来指导人、物、环系统的发展。人造物宜人原理是从人的角度来对人造物的设计构建提出指导要求;设备设施功能安全原理和人造物稳固原理则是从物的安全角度来对各种设备、建筑物的设计标准、操作制度进行指导;环境安全原理和合理空间尺度原理是环境发展必须遵循的安全原理,保证作业环境的舒适和健康;最小能量原理则分别从人和物的角度来对安全作业中各种能量的消耗降到最低,从而提高能量利用率和工作效率,也从能量方面将人因素与物因素相互联系起来。输入输出畅通原理在人、物、环境3方面都得到了体现,物、环境方面的信息根据输入原理的基本准则传入至人体,而在人体对外界信息进行识别、处理后通过输出原理将指令下达至物和环境方面,完成信息在人、物、环系统之间的运转。

2.2 安全工程原理实际应用例子

深井受限空间与安全人工智能仿真试验系统旨在模拟深井作业空间环境,研究人体在特殊作业环境中工作时人体各种生理、心率参数指标的变化规律及其对安全行为和劳动效率的影响。根据设备设施功能安全原理,试验系统内均采用本质安全性的电气设备,而且设有专门的人员操作区,即使出现机器故障或操作失误也不会对人体造成危害。根据人造物宜人原理,该试验装备采用的是全自动化操控模式,人体只需在操作平台上即可完成对整个试验系统的各种参数的控制,从而使人的活动舒适高效安全。

根据环境安全原理,该试验装备从温度、湿度、噪声、照度、空气压力、风速、粉尘、有毒有害气体等方面来模拟深井作业环境,目的在于研究恶劣环境对人体生理健康和安全行为的危害,从而预防恶劣环境对人的影响。整个试验舱采用钢制材料建造,使其牢固可靠,并且整个舱体内外喷涂具有隔热、消音、防辐射功能的涂料,可保证舱体放置在室外长时间不受损害,符合人造物稳固原理。试验舱设计为正方体舱型,设置有专门的操作区、试验区和储存区,空间充足能供人自由地操作活动,满足合理空间尺度原理。各环境模拟参数仪器均采取的智能化控制,即当参数水平值低于设定值时,仪器可自动启动运行,当水平值高于设定值时仪器则自动停止来维持稳定值,从而避免了资源能量的浪费,达到了最小能量原理的标准。整个试验系统安装有声音、图像的监测监控系统,舱体4面设有观察窗,利用内外进行沟通交流,舱体前后都设有安全通道利用人员正常的进入和疏散等,保证了信息、人员、物质的输入输出畅通性。根据安全工程原理的要求,设计研发受限空间环境与安全人工智能仿真试验系统,并介绍了试验系统中各组成部分与各原理之间的联系,使得安全工程原理在实际应用中得到了很好的体现。

结束语

总而言之,安全工程是生产过程中的重要内容,为确保其实际应用价值得以有效发挥,应当从安全工程原理出发,准确把握人体、机器以及环境三者之间的密切联系,对装备的相关功能、设备和材料进行合理利用,优化空间布局,保证整个生产活动的安全高效进行,从整体上推进社会的综合发展。

参考文献

[1]闫宝东.安全工程原理理论及其应用研究[J].城市建设理论研究:电子版,2015(20).

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1.1安全工程原理定义

安全工程学是一门多学科理论和方法交叉的科学,是研究人、机、环境之间互相联系的工程技术科学,是研究技术工程中各种因素之间的联系,以及应用相关的理论、原理和测量方法来达到系统安全的学科[8-9]。安全工程原理是专门研究如何利用各种工程技术的原理和方法来确保实现系统安全功能的科学思想。它以安全学和工程学为理论基础,以系统工程、人机工程、环境工程和技术设施等为手段,对工程风险进行分析、评价、控制、改进、优化等,以期实现系统及其全过程安全目标的科学准则,是安全科学发展过程中必须遵循的基本原则。安全工程原理是研究安全系统中设备设施的设计、操作应遵循的准则,如何保障人体行为活动的舒适高效安全,作业环境的安全性,机器装备研发和运行当中应考虑的人体工效机理以及各种物质信息的能量和信息输入输出过程中固有的基本原则。

1.2安全工程原理的研究对象

原理是对学科领域的研究内容和研究方法的总结归纳,是学科发展所必须遵循的基本准则和规律,利于人们立于更高的思想高度、更深的层次来掌握所研究的对象,便于人们认识和利用事物的本质规律[10-11]。安全工程原理作为安全工程学的基本准则,有它本身的研究对象,一个安全系统通常包括3个组成部分,即从事安全生产活动的操作人员和管理人员,生产过程中所运用到的机器装备、仪表设备等物质条件,以及工作人员所处的作业环境等。这3部分构成的人-机-环系统之间的相互影响的作业结果就会对安全系统安全性产生最直接的影响,安全工程原理就是从这3个子系统以及系统之间的关系出发,研究分析如何使用系统的原理和方法,来辨别、分析系统中存在的危险因素,并制定解决这些危险因素和保障安全生产的原则机理。安全工程原理的研究对象主要包括以下几个方面:1)安全系统工程中人为主体的生理、心理特征因素与安全之间的联系,以及各种工作方法、规章制度、管理手段是否符合人的特性,是否能更好地发挥人的主观能动性。研究分析人体在安全工作中的生物能量变化、运动动作和活动空间等各方面的适应标准,以及其对劳动效率和安全行为的影响。2)对安全生产过程中所使用到的各种机器设备的安全性和工效,从设备的材料、形状、强度、大小、工艺、可靠性等方面来研究其与安全作业的关系,以及其对操作人员的舒适性和工作效率的影响。从人体测量学、工效学、生理心理特征等要求来对仪器和部件的设计提供要求和标准。3)研究人体劳动工作过程中所面临的作业条件和环境的适宜性,分析各种恶劣环境因素对人体人健康和劳动效率的影响,以及各种职业因素危害的预防方法,其中包括高温高湿、噪声、照明不适、振动、粉尘、有毒有害气体、辐射等因素。

2安全工程原理二级原理及其内涵

安全工程是安全工程与各种工程技术学科相互交叉的学科,它主要研究人、机器设备、环境之间的关系,建立这三者之间的平衡状态,实现本质安全化即进行实时安全控制的技术和管理方法的工程学科[12-13]。安全工程原理[14]是研究事物安全与危险之间的转变规律,分析事物安全的本质规律,揭示事物安全的相对应的客观因素及转化条件,研究预测、消除和控制事物安全与危险影响因素和转化条件的理论和思想。基于安全工程原理的定义和研究对象以及一个工程系统的基本特征,笔者提炼出了安全工程原理主要涉及的下属原理有:①设备设施功能安全原理;②人造物宜人原理;③环境安全原理;④人造物稳固原理;⑤合理空间尺度原理;⑥最小能量原理;⑦输入输出畅通原理。

2.1设备设施功能安全原理

设备设施功能安全原理是指机械设备在设计和研发过程中应考虑到能防止危险因素引起的人身伤害,其中危险因素包括设备故障、超载运行、人的误操作和不安全行为等,能保障人身安全,指导设备设施安全功能的科学设计。设备设施功能安全原理要求设备通过自身的功能、结构来限制或防止机器的某些危险运动,或限制其运动速度、振幅、压力等危险因素,以防止对人体造成危害或减小危害程度。设备设施功能安全原理的作用是杜绝或减少机械设备在正常或故障状态,甚至在操作者失误犯规或有不安全行为的情况下发生人身或设备事故,其特征下面举例加以说明:1)防止机械设备因超限运行而发生事故,机械设备的超限运行是指超速、超温、超压、超载、超位等,当设备处于超限运行状态时,相应的设备安全装置可以使设备卸载、卸压、降速或自动停止运行,从避免事故的发生,保证人身和设备的安全。2)防止设备设施因人的误操作、犯规或不安全动作而引发事故对人体造成伤害,通过设备中相互制约、相互干涉的功能来避免危险的发生。当机器正常运行时,人可能有意或无意地进到设备运行的危险区域,或接触到危险有害因素,设备的安全功能此时应能阻止人进入危险区,或在危险区令人免遭伤害。3)通过自动监测与诊断系统来排出设备故障产生的危险。通过监测监控仪器及时发现出现的故障,通过自动报警装置提醒操作者注意危险,并通过诊断系统自动排出产生的故障和危险,避免事故的发生。

2.2人造物宜人原理

人造物宜人原理是指各种人造物包括建筑物、车船飞机、仪器设备,设计的核心都必须是以人为本,设计的最终目的是满足人体的各种需求,使人的活动舒适高效安全,充分发挥人的主观能动性。人造物在进行设计研发时,为了使产品更好地满足人的生理特点,让人在工作时处于舒适的状态和适宜的环境之中,就必须在设计中充分考虑到人体各种生理测量参数特征。在设计工作空间、机械、交通运输装备时,特别是设计各种运动式机械时,驾驶舱、座位等的相关尺寸时,也是由人体尺寸及其操作姿势或舒适的动作来确定的。人造物宜人原理要求各种人造物符合人的特点,根据人的生理、心理特点来指导人造物的设计,以人为中心来设计人造物,使物的设计与人的特点更加匹配,达到安全、高效、舒适的目的。人造物宜人原理也指明了在人机系统中,应当以人为主体,机器设备为客体,注重人的主体感觉,要求客体必须符合主体特点,明确了主客体的地位作用。

2.3环境安全原理

安全生产与人所处的作业环境息息相关,环境安全影响着人的生理、心理特征、工效以及设备的运行状态[15]。安全合理的环境条件不仅可保障人的生理健康和安全作业,还能提高劳动效率和减小失误率。环境安全原理是指在劳动作业过程中按照相关的环境标准和要求对作业环境进行改善和设计,形成一个安全、健康、舒适、高效的作业环境。不论在室内作业还是室外作业,地面工作还是地下工作,人都面临着不同的环境因素,其中包括温度、湿度、噪声、照度、压力、风速、光照、辐射、粉尘、有毒有害气体等。环境安全原理是研究如何保证这些环境条件处于最适宜的状态,避免恶劣环境因素对人体造成危害,使得劳动人员在作业环境中保持旺盛的精神状态,减少疲劳感,保持高效率的劳动作业。环境安全原理要求对作业环境因素进行合理的设计和评价,找出存在的问题,采取相应的改善措施,把有害因素转变为有利因素,采取防治措施降低恶劣环境因素的影响,尽可能地使各项环境指标处于最佳水平,完全符合人的生理心理要求。而在这种无毒无害、无辐射、温湿度和照明度适宜的环境条件下,人体工作效率提高,可长时间持续作业而不感到疲劳,也避免了各种恶劣环境因素损害人体健康,导致职业病的产生。

2.4人造物稳固原理

人造物稳固原理是指在人在平时工作、生活中所使用和接触到的建筑物、公路、桥梁、机器设备等设施必须要有良好的稳固性,结构设计及材料强度都符合安全标准,避免垮塌事故的发生,保证人体的生命和财产安全。人造物的稳固性与人造物的设计、材料强度、使用时的承载负荷强度密切联系,只有严格按照国家相关的建筑规范标准设计施工,建立完善的监督管理体系,才能保证人造物的质量水平和稳固性,避免垮塌事故的发生。下面列举一些人造物稳固性原理的应用例子:1)在设计阶段,确定人造物的使用对象群体,根据使用对象的特征来规定设计标准,确保设计参数符合安全标准。2)施工工程中严格按照设计标准进行,工序和材料都符合国家标准,严禁偷工减料而降低了人造物的质量。3)不定期地进行检查,发现问题及时进行维护和保养。建立完善的监控管理体系,实时监测人造物的运行状况和质量水平,预防事故的发生。

2.5合理空间尺度原理

合理空间尺度原理是指人从事各种工作时需要足够的活动空间,作业空间上的活动范围设计应该与人体的功能尺寸密切相关,符合人或人群的活动特点,有足够大的空间来供人施展各种作业姿势。作业空间设计应当以人为本,结合操作任务的要求进行设计。相关设备设施的布置应当满足为作业人员提供合理的空间范围,提供舒适的作业条件,以达到提高人体工作效率、保障作业者安全和减轻作业者精神与体力负担的目的。合理空间尺度原理在作业空间设计中的作用主要体现在以下几个方面:1)作业人员的工作位置与设备布置应符合人的生理活动特征,利于作业者迅速而准确地完成动作和使用机器设备。为了合理地提高作业空间利用率,作业中的人流和物流的移动距离应尽可能符合最短距离原则,以扩大作业者的有效活动空间,从而提供作业人员的工作效率。2)合理的作业空间尺度不仅要使作业者在工作期间操作、活动方便,并且当较长时间保持某种作业姿势时,应尽可能使其少地产生疲劳感,同时还有利于整个作业系统的运行。因此在设计作业空间时,应合理考虑作业群体的人体尺寸、活动极限与作业范围等。3)合理空间尺度的设计必须考虑到安全性,充分考虑作业空间对作业者的生理和心理影响,作业空间的通道设计必须保证人流的顺利通行,设备距离足以避免行人无意碰撞而造成人员受伤或机器的意外触发。

2.6最小能量原理

最小能量原理是指在生产作业过程中尽量保持势能、电能、化学能、热能、生物能等能量的总和达到最低,保持能量密度的最小化。当生产体系处于稳定平衡状态时,其系统的能量状态保持为最低水平。因此,在建筑物设计、产品设备研发、劳动作业轮换时应尽量充分利用人力资源,使各种机器设备运行处于稳定平衡状态,减少能量的消耗,保障安全效率和减少资源的浪费。人体进行运动或作业所消耗的总能量称为能量代谢量,它的大小与作业类别、劳动强度有着密切的联系,是评价作业负荷和工作效率的重要指标。最小能量原理体现了能量与安全之间的相互影响,当人体在作业中消耗的能量越小,劳动强度越低,则消耗的体力减少,疲劳度降低,人的劳动效率就会保持在一个很高的水平,从而也减少了安全事故的发生。

2.7输入输出畅通原理

输入输出畅通原理是指在安全作业空间里必须有物质、信息、能量等的通道并保证人员能够安全进入和疏散撤离等。物质、信息、能量等由环境向系统的流动就是输入,而由系统对周围环境的作用则是输出。输入的主要是人所需要的物质和信息源,而输出则是经过人处理操作后的各种形式的完成品和信息。作业过程中,人在一定场所里使用机器设备和物质材料来完成生产任务的。作业场所的设计不仅要考虑将作业需要的机器设备根据工艺流程、生产任务和操作要求进行合理的布局,给人、物等提供合理的区域和最佳畅通路线,为预防意外事故的发生提供安全措施。作业空间要保证作业者在操作过程中能够通过听觉、视觉、触觉与所控制的设备进行信息交流;其次,应确保在同一作业空间内的相关作业者之间能够实现语言或视线的沟通交流。在各种机器及生产系统中,人必须准确地获得机器设备的工作状态、性能参数、信号参数等信息,并将工作指令舒畅地传至机器,实现人与机器之间的信息输入输出畅通,这样才能实现人机系统的平衡。

3安全工程原理应用分析

3.1安全工程原理应用机理

安全工程原理的7个二级原理在安全工程整个原理体系中扮演着不同的角色,各级原理相互联系作为安全工程原理的理论支撑。安全工程原理可以分别从人、物、环境的角度来进行研究分析,而各下属原理也从不同方向来指导人-物-环系统的发展。人造物宜人原理是从人的角度来对人造物的设计构建提出指导要求;设备设施功能安全原理和人造物稳固原理则是从物的安全角度来对各种设备、建筑物的设计标准、操作制度进行指导;环境安全原理和合理空间尺度原理是环境发展必须遵循的安全原理,保证作业环境的舒适和健康;最小能量原理则分别从人和物的角度来对安全作业中各种能量的消耗降到最低,从而提高能量利用率和工作效率,也从能量方面将人因素与物因素相互联系起来。输入输出畅通原理在人、物、环3方面都得到了体现,物、环境方面的信息根据输入原理的基本准则传入至人体,而在人体对外界信息进行识别、处理后通过输出原理将指令下达至物和环境方面,完成信息在人-物-环系统之间的运转。

3.2安全工程原理实际应用例子

笔者在设计研发深井受限空间环境与安全人工智能仿真试验系统装备时,曾根据安全工程原理对装备的功能、空间、材料和内部仪器设备进行规划与布置,使其运用起来达到安全、高效、舒适的效果。深井受限空间与安全人工智能仿真试验系统是旨在模拟深井作业空间环境,研究人体在特殊作业环境中工作时人体各种生理、心率参数指标的变化规律及其对安全行为和劳动效率的影响。根据设备设施功能安全原理,试验系统内均采用本质安全性的电气设备,而且设有专门的人员操作区,人体无需与机器设备近距离接触,即使出现机器故障或操作失误也不会对人体造成危害。根据人造物宜人原理,该试验装备采用的是全自动化操控模式,人体只需在操作平台上即可完成对整个试验系统的各种参数的控制,从而使人的活动舒适高效安全。根据环境安全原理,该试验装备从温度、湿度、噪声、照度、空气压力、风速、粉尘、有毒有害气体等方面来模拟深井作业环境,目的在于研究恶劣环境对人体生理健康和安全行为的危害,从而预防恶劣环境对人的影响。当然在环境模拟试验过程中,必须保证各环境因素都在人体忍受极限范围之类,保障环境的安全性。整个试验舱采用钢制材料建造,使其牢固可靠,并且整个舱体内外喷涂具有隔热、消音、防辐射功能的涂料,可保证舱体放置在室外长时间不受损害,符合人造物稳固原理。试验舱设计为正方体舱型,,长8.2m,宽2.5m,高2.2m,设置有专门的操作区、试验区和储存区,空间充足能供人自由地操作活动,满足合理空间尺度原理。各环境模拟参数仪器均采取的智能化控制,即当参数水平值低于设定值时,仪器可自动启动运行,当水平值高于设定值时仪器则自动停止来维持稳定值,从而避免了资源能量的浪费,达到了最小能量原理的标准。整个试验系统安装有声音、图像的监测监控系统,并舱体4面设有观察窗,利用内外进行沟通交流,舱体前后都设有安全通道利用人员正常的进入和疏散等,保证了信息、人员、物质的输入输出畅通性。

4结论