自動化實驗教學模式的探索與實驗室消防安全管理實踐研究

張菁華 杜潔 馬婷婷

摘要：自動化是一個實踐性很強的專業，需要理論和實踐相結合才能達到預期教學效果。同時，由于自動化實驗室存在火災隱患，也容易造成安全事故。因此，在自動化實驗教學中，教師應特別重視學生安全意識和消防安全意識的培養。本文從實驗室消防安全管理角度出發，結合自動化專業實驗教學特點，提出了相應的改進措施，旨在提高實驗室安全管理水平，培養學生正確使用實驗儀器設備及遵守操作規程的能力。

關鍵詞：自動化實驗；教學模式；消防安全；管理實踐

引言

在高校人才培養中，實驗教學是重要的環節之一。自動化專業作為高校工科專業之一，涉及到電氣、電子、機械、信息等多個學科領域，實驗教學內容復雜，且往往需要學生對多學科知識進行綜合運用。為解決自動化實驗教學過程中出現的問題，我校在自動化專業實驗室進行了一系列改革。通過對實驗教學模式進行探索，不斷調整教學方法和手段，使學生的學習方式更加主動，提升了學生的學習興趣和實踐能力。

一、自動化實驗教學模式與實驗室消防安全管理的重要性

自動化專業作為工科專業，涉及到電氣、電子、機械、信息等多個學科領域，其實驗教學內容繁雜，且往往需要學生對多學科知識進行綜合運用，這對培養學生的工程實踐能力和創新精神都提出了更高要求。例如，在自動化實驗教學中，學生需要對各種不同的儀器設備進行操作，如自動控制原理實驗箱、模擬電子技術實驗箱、PLC實驗箱等。在進行實驗操作時，不僅要考慮到實驗室內的安全問題，還要考慮到實驗過程中設備的安全性能和實驗室內工作人員的人身安全。為了使自動化實驗教學能夠順利開展，保證實驗教學質量，必須加強實驗室消防安全管理工作。

實驗室消防安全管理工作涉及到實驗室內所有人、財、物等各個方面的管理。例如，儀器設備管理、試劑藥品管理、電源、電線等線路管理、易燃易爆物品管理等都屬于實驗室消防安全管理范圍。這些方面如果出現問題都會對人員和設備造成損害，同時也會對實驗教學質量造成影響。因此，在自動化專業實驗室進行消防安全管理工作非常重要。在實踐中發現，由于學生自身缺乏安全意識以及對于實驗教學重要性認識不足等原因，使得一些實驗室存在著消防設施不全、疏散通道不暢、防火門損壞等消防安全隱患。同時，在實驗過程中也存在著一些問題：學生缺乏對實驗室消防設施的了解和認識；學生在實驗過程中缺少安全意識和自我保護意識；在實驗結束后對消防設施進行維護時存在著不徹底等問題；在對實驗室內違規存放的易燃易爆物品進行清理時存在不徹底等問題^[1]。

二、自動化實驗教學模式措施

（一）改革實驗教學模式，提高學生實踐能力

學生在實驗室進行學習時，可自行選擇實驗內容和實驗方法。老師可根據學生的實際情況進行指導，也可不進行指導。學生在實驗中遇到問題時，可直接與教師進行交流，以保證實驗教學質量。在以往的實驗教學過程中，往往采用集中式教學模式，老師為每名學生配備一臺計算機，根據需要對實驗內容進行講解。由于每個學生的學習能力不同，在學習過程中，往往會出現不能充分掌握所學內容的情況。因此，在實驗教學過程中，我們采用了分組式教學模式。對于每一名學生的實驗內容和實驗方法都事先安排好，以小組為單位進行實踐操作。每個小組配備一臺計算機和一名計算機操作人員。在實驗室的計算機上安裝相應的軟件和腳本語言后，對學生進行分組指導。教師也可以通過計算機對學生所操作的軟件和腳本語言進行監控和指導。這樣可以使每個學生都能充分掌握自己所學的內容，避免出現知識斷層現象^[2]。

（二）加大實驗室經費投入力度

在國家大力倡導科學發展、創新發展的背景下，高校對實驗教學的經費投入不斷增加，實驗設備的更新換代速度也逐漸加快。同時，學校對于實驗教學的經費投入主要集中在基礎設施建設方面，而對于實驗室消防安全方面的經費投入很少，導致實驗室消防設施配備不足，嚴重影響了實驗室安全。針對這一問題，學校應積極向上級部門爭取實驗室建設經費。在實驗室設備更新時，學校應該將其列入投資計劃之中。通過科研合作，各高校能夠獲得更多的實驗設備和技術支持。這樣既能充分發揮實驗設備和技術資源的作用，又能降低科研成本。

（三）促進實驗教學與生產實踐相結合，培養學生創新意識

為了讓學生更好掌握本專業知識，培養學生的創新意識，我校積極進行了產學研的結合，即通過校企合作項目，將企業的生產實踐與實驗教學緊密結合起來，在完成企業項目的同時，也培養了學生的實際動手能力和創新能力。目前已開展的產學研項目有“高精度電子顯微鏡（WIMC）”項目、“便攜式電動汽車充電機”項目、“智能化電子產品制造”等。在項目實施過程中，學生通過查閱資料、學習相關理論知識，根據自己所學的專業知識來設計產品方案，并進行實驗驗證。學生在整個過程中不僅能夠將課堂上學習到的知識很好運用到實踐中去，而且能夠激發學生的創新意識。在實際生產中，很多學生通過自學和查閱資料了解到產品設計思路和過程。比如“便攜式電動汽車充電機”項目，通過對電動汽車的充電原理和電動汽車充電機工作原理進行分析，并結合企業生產過程中對產品質量要求高、生產效率高、自動化程度高等特點，提出了一套產品設計方案，最終經過實驗驗證后取得了較好效果。

（四）加強教師隊伍建設，提高教師實踐能力和水平

實驗教學是培養學生綜合能力的重要環節，它能使學生獲得系統、完整、直觀的感性認識，并獲得更深層次的理解，從而激發學生對知識的渴望和學習興趣。因此，要想提高實驗教學效果，首先要提高教師素質。對于自動化專業的實驗教學，由于涉及到許多復雜的系統和裝置，因此教師必須具備很強的實踐能力和理論水平，這就要求教師要有一定的實踐經驗和教學經驗。在自動化實驗室工作中，如果僅僅是理論上做得很好，而缺乏實踐經驗，那么學生也不會真正掌握自動化實驗所需要的知識。因此，應鼓勵教師積極參與到工程實踐中去，并主動將所學理論知識應用到實踐中。

自動化實驗教學內容豐富、實驗設備多，實驗內容與實際生產過程要緊密聯系。因此，要求教師不僅要熟悉理論知識，還要具有較強的操作技能和實際動手能力。要求教師不僅能熟練進行基本操作和實驗技能訓練，而且能對所從事工作有一定理解和認識。隨著時代的發展，各種新技術不斷涌現。這就需要教師不斷更新自己的知識結構，掌握新技術、新工藝和新方法。例如，現在很多學校都在使用可編程控制器（PLC）、單片機等一系列計算機控制系統。此外，還應該重視與企業之間的合作，讓企業提供技術支持。

教師應加強對先進技術和設備的了解和學習，熟悉相關實驗室設備和儀器性能、用途及操作規程等情況。同時，應深入到工廠進行參觀學習、交流和調研，熟悉實際生產過程和工藝流程等相關知識。這樣不僅可以幫助教師了解相關設備、儀器的實際情況及使用方法與注意事項等，而且可以增強教師對新技術、新工藝、新方法以及與企業合作所需要具備的技能等方面知識儲備的理解與認識^[3]。

三、加強實驗室消防安全管理

（一）完善實驗室消防安全管理機制

高校實驗室消防安全管理涉及學校、學院、實驗室等多個部門。目前，各高校主要是通過制定各種規章制度，把消防安全工作納入學校安全管理體系。然而，由于各部門職責劃分不夠明確以及部分人員對消防安全工作認識不足等原因，造成了一定程度的消防安全隱患。為切實做好實驗室消防安全工作，各高校應建立健全消防安全管理機制，明確實驗室的主管部門、責任部門和具體負責人，以確保實驗室消防安全管理工作有序開展。在此基礎上，各高校應定期開展實驗室消防安全隱患排查工作。對于存在火災隱患的實驗室，應及時整改；對于存在火災隱患但一時無法整改的實驗室，應采取有效措施將風險降低到最低。此外，各高校應充分利用網絡、微信等新媒體平臺對學生進行消防安全知識培訓、教育和宣傳工作。通過各種手段加強學生的消防安全意識，提高學生的自律性^[4]。

（二）增強安全意識和責任意識

在進行實驗教學之前，要向學生強調安全的重要性，讓學生明白遵守實驗室規章制度的必要性，同時要在實驗前講解清楚相關注意事項，使學生了解到在進行實驗過程中，可能會出現的危險，以防止意外發生^[5]。

在實驗室中，由于儀器設備眾多，且不斷增加和更新，對每一個設備都要有明確的操作規程和注意事項。同時，還要關注實驗室安全管理制度、安全操作規程、消防安全管理制度等內容的落實情況。如果發現不規范行為或安全隱患，要及時整改，消除隱患。實驗教師要對學生進行有針對性的實驗技能培訓，讓學生掌握基本的實驗操作技能。在實驗教學過程中要進行多種形式的安全知識教育和防火知識教育等。特別是在實驗教學中遇到危險時，要進行應急處理培訓和模擬演練。此外，還要對學生進行消防安全意識培訓和逃生演練，使學生明白發生火災時如何逃生^[6]。

（三）實驗室消防安全管理機制建設

實驗室安全管理機制建設包括制度建設和組織建設兩個方面。首先，要建立健全實驗室安全管理制度，做到有章可循。根據《消防條例》《建筑設計防火規范》等相關規范和標準，結合自動化專業實驗室特點，制定完善的消防安全管理制度。例如，實驗室內要嚴禁吸煙、嚴禁使用電褥子等；要嚴格落實防火檢查制度，經常進行安全檢查，發現問題及時整改。其次，要加強實驗室的消防安全管理組織建設。建議將學校、學院以及系部等各個層面的負責人全部納入到實驗室安全管理組織中來，明確各自的職責和分工。通過層層落實責任，形成一級抓一級、一級對一級負責的消防安全管理工作機制。同時，要建立實驗室防火責任人制度，使每個人都明確自己在消防安全方面的職責和義務。要建立實驗室防火責任人檔案，在發生火災時能快速定位到責任人并迅速采取相應措施^[7]。

（四）加強安全意識教育，提高防火意識

高校應積極組織學生到實驗室參觀學習，增強學生的消防安全意識。同時，學校還應該對學生開展消防安全教育，將消防知識融入到實驗教學過程中，讓學生更好理解和掌握消防知識。此外，學校還應該定期開展消防安全教育講座、知識競賽等活動，增強學生的防火意識，提高他們的防火能力。學校還應該定期組織消防安全演練，使學生掌握基本的應急處理方法。此外，學校還應該建立實驗室火災事故處理機制，及時處理火災事故。

（五）完善實驗室消防設施，加強消防安全檢查

一方面，學校要對實驗教學實驗室消防設施進行完善和更新。另一方面，學校要加強對實驗室的消防安全檢查，定期組織實驗室人員對實驗教學場所進行檢查，及時消除安全隱患，減少實驗室安全事故的發生。此外，學校也可以向上級部門申請消防專項經費，為實驗教學提供更加完善的消防設施和安全保障^[8]。

結語

通過對自動化實驗教學改革的探索，不僅培養了學生的創新能力、動手能力和團隊合作精神，還提高了學生分析問題、解決問題的能力。同時，自動化專業實驗教學改革也為自動化專業其它課程提供了經驗和借鑒。然而，在實踐過程中還存在一些不足之處，比如：實驗儀器設備較多、類型較多；實驗室管理制度不完善；實驗室安全管理水平還有待提高等。因此，在今后的工作中應進一步完善實驗室安全管理制度，建立自動化專業實驗室安全評估機制，加強實驗教學管理和實驗安全管理。

參考文獻

[1]肖雪紅，李璐，黨韶麗.儀器分析實驗教學模式的探索與實驗室消防安全管理實踐研究[J].消防界（電子版），2023，9（06）：22-24.

[2]朱婉婷，王雪，蘇玉剛，等.自動化專業開放實驗教學管理和評價模式的探索[J].教書育人（高教論壇），2016（36）：50-51.

[3]楊玨.自動化專業實驗教學管理考核模式的探索[J].中國電力教育，2014（35）：156-157.

[4]劉大君.消防自動化系統情境教學模式的探討[J].職教通訊，2010（12）：102-104.

[5]王峻，楊耕，張長水.自動化學科本科實驗教學體系與實驗室管理模式的探索[J].實驗室研究與探索，2008（07）：5-7+26.

[6]曹文獻.高校消防安全管理現狀問題及應對措施[J].三門峽職業技術學院學報，2022，21（02）：123-126.

[7]隋興亮.從實驗室火災爆炸事故引發的實驗室消防安全思考[J].化工安全與環境，2022，35（18）：17-20.

[8]謝曄，劉偉.化工類實驗室的消防安全管理探討[J].江西化工，2022，38（01）：85-87.

作者簡介：張菁華（1983- ），女，漢族，山東濰坊人，本科，實驗師，研究方向：電力系統及其自動化。