应用型本科院校《化工安全技术》课程案例教学法应用探究

第33卷第2期 2018年4月
齐鲁师范学院学报
Journal of Qilu Normal University
Vol.33 No.2
Apr.2018
应用型本科院校《化工安全技术》课程案例
教学法应用探究
崔乐超
(齐鲁师范学院化学与化工学院，山东济南250200)
摘要：《化工安全技术》是应用型本科院校化工类专业一门重要的课程，对于学生专业素质的提高及安 全意识的增强具有重要的意义。

本文从案例素材的搜集、案例设计、教学实施、效果评价等方面讨论了案例教学法在该课程教学中的应用。

关键词：化工安全技术；案例教学；教学法
中图分类号：G642.4 文献标识码:A
化学工业是国民经济的支柱产业，也是国家 的基础产业，行业特点决定了安全生产始终居于 首要地位，这是化工生产的客观要求，也是社会 发展与进步的必然要求。

由于化工生产工艺复杂、过程危险、涉及面广，一旦发生事故往往损失惨 重。

其原因涉及安全意识淡薄、管理制度缺陷、工人违章操作等多方面因素。

因此真正做到安全 生产，必须认真研究并掌握化学工业灾害发生的 普遍原理及规律，能够运用各种工具分析、评价 生产中可能发生的事故，能够采用预防和治理相 结合的管理方式控制生产中的危险有害因素，从 而预防各种事故发生，力争做到“生产必须安全，安全促进生产”。

[1]这就对化工从业人员尤其是 化工安全管理人员提出了很高的要求，也是对应 用型本科院校化工专业人才培养的一个挑战。

《化 工安全技术》便是为了应对这种挑战，联系应用 型本科院校化工类专业学生实际开设的一门课文章编号：2095 - 4735 (2018) 02 - 0008 - 07
程，目的是传授安全知识和安全技术，增强学生 的安全意识，提高学生的安全技能，培养满足化 工企业要求的高技能型应用人才。

课程内容严格 贯彻实际、实践、实用的原则，与生产实际紧密 结合，以应用为目的，必需够用为度。

[2]
化工安全技术是化工安全理论与具体生产相 结合的产物，实际、实践、实用是这门课最大的 特点。

以往对这门课大多采用传统的讲授式教学, 但单一的讲授式教学方法与这门课的特点不符，容易使学生产生厌倦情绪和精神疲劳，也不能满 足求新求变的心理，课堂教学效果不理想。

鉴于 化工安全技术相关的知识和理论直接来自于化工 生产，尤其是各种事故，本身与案例有着天然的 联系，所以在教学中使用案例教学，可以充分调 动学生的主动性、积极性，促使其树立自我安全 意识、培养自我防护观念，有利于真正掌握化工 安全知识和操作技能，以便未来成为合格的化工
收稿日期：2017-09-10
作者简介：崔乐超（1978—)，男，山东济南人，工程师。

总第186期齐鲁师范学院学报
人才，符合应用型人才培养从知识范式向能力范 式的转变要求。

_、案例教学概述
1. 案例及案例教学
案例是以一'定的媒介（文字、图片、音频、 视频)为载体，内含有教育教学问题的实际情境[3]。

案例教学法是教师在教学过程中，根据培养目标 和教学目的，针对教学内容，选择恰当案例，并 以案例为基本素材，在特定的教学情景中，培养 学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力， 并逐步形成基本技能和技巧的一种教学模式。

随 着高校教学改革的不断深入，特别在教师专业化 背景下，作为一种有效结合理论教学与实践教学 的教学方法，案例教学不断被引入大学课堂，成 为现代高等教育不可缺少的组成部分[3]。

2. 案例教学的特征(1)
生动的情景性。

案例教学实现了教学
与现实情境的沟通融合。

学生在教师的指导下， 通过对生活、生产、社会实际创设挑战性的问题 情境，在具体情境下获取信息、解决问题等探索 过程中形成自主实践、自主学习的空间，感受知 识及科学方法的实际价值，提高学习兴趣及内在 动力，创造性及创造潜能得到充分发挥。

(2)
高度的拟真性。

教学案例来自于现实 生活，是对现实生活中纷繁复杂的实际情况的再 现，但其提供的信息并非一目了然，有些隐含信 息需要经过一定计算、加工、推导才能得出，这 就能够训练学生通过对信息进行搜集、加工、整 理，最终获得符合实际的决策能力。

(3)
灵活的启发性。

案例教学的问题有的 外露，有的含蓄，提供的情况有虚有实，能够诱 人深入，给学生留下充分的思维空间，达到最佳 的学习效果。

3. 案例教学与传统教学的比较(1)
教学目的。

传统教学要求学生掌握教师
所授知识，在考试及回答问题时能得出正确答案。

案例教学则是培养学生发现问题、分析问题、解决 问题的能力，从而提高学生的实践及应变能力。

(2) 教学方式。

传统教学是典型的填鸭式，
教师讲学生听的单向传递式教学，教师是知识的 载体，课堂的中心。

案例教学则是讨论式,学生掌 握学习的主动权，教师可以参与学生的讨论，但不 是权威的，教师和学生可以双向沟通，共同为知识 的传授负责，体现了“以学生为本”的教育理念。

(3)教学结果。

传统教学模式下，学生循 规蹈矩的接受标准化、程序化、固定化的答案， 所学到的知识是“二手的”。

案例教学强调学生 自我探索，通过对他人看法的研究，经过反思得 出自己的认识，这样得到的认识是“一手”的[3]。

4.案例教学的局限性
世上没有完美的教学方法，案例教学也有其 局限性。

在知识的呈现方面，案例本身表现为碎 片化，缺乏完整的结构；讨论式的教学可能会导 致效率较低；案例教学对教师的要求较高，尤其 在实践方面。

在教学实践中，要有针对性地采取
措施，克服其局限性，最大程度发挥其积极作用。

二、案例素材的搜集
要想取得良好的教学效果，必须选择合适的 案例。

从案例来源看大致有三种：
1•教材
教材里有大量现成的案例，还有比较详细的 分析，但是这些案例大都时间久远，体现的是当 时背景下化工生产的技术和安全理念，不能反映
现在的情况，分析的意义有限，学生也不感兴趣。

2.网络资源
网络资源内容丰富，有大量成型的案例及经 典的分析，而且案例实时更新，还有专门的安全 生产方面的网站将相关网络资源整合，使案例的 检索更加容易。

但网络资源碎片化严重、质量良
莠不齐，需要进行仔细的甄别。

从国内来说，最 好的案例来源无疑是国家安监总局的事故通报， 事故真实，案例典型，分析切中要害，处理措施 得当。

从国外来说，最好的案例来源是美国化 学品安全与危害调查委员会（The U .S . Chemical Safety Board , CSB ),该委员会公布的案例是美国 化工企业发生的典型的事故，并附以完整的事故 调查报告，图文并茂，具有非常高的研究、教学 价值。

缺点是美国的化工企业现代化水平远远领
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要教师进行比较好的整合。

3.当地化工企业生产中实际发生的事故
这种情况概率较小，可遇不可求，但一旦发 生，会造成切肤之痛，说服力非常强，学生会非 常感兴趣。

例如济南当地的一家制药企业两年发 生五次燃爆事故，对市民和政府的震动极大，甚 至直接造成一家省级重点中学的搬迁，这个案例 引入课堂后，学生的反响非常热烈，教学效果远 远好于前两种案例。

三、案例的设计原则
选定案例后要对案例进行分析整理，将要讲 授的知识点融入案例中。

案例设计应遵循如下原 则：
1. 真实性
案例应是现实问题的缩影，教学案例必须真 实可信。

虚构的案例只是假定条件下的产物，缺 乏科学性、真实性，没有教学价值，以此来分析 问题也没有说服力。

如在案例中有不能公开的内 容如商业机密、个人隐私等，可以进行一些技术 性处理，但不能影响案例本身的真实性。

2. 针对性
一个典型化工生产事故的原因一定是综合性的，包括方方面面，在整理时要针对教材，针对 教学目标，突出重点，不能偏离。

总的来说,教学目 标是要提高学生分析问题和解决问题的能力。

这 些能力有广泛的内涵，可以通过学生在复杂的案 例分析与决策实践中，经不断思考、归纳、领悟 而形成独特的适合自己的思维方式和工作体系。

案例教学不是单纯去寻找正确答案的教学，而是 要更重视得出结论的思考过程，这个思考过程也 是实现教学目标的重要手段，通过这一手段，学 生分析问题、解决问题的能力得以升华'
3. 新颖性
社会是不断发展变化的，教学案例必须突出 其新颖性。

老旧案例往往与现实状况有较大差距，而且大多千篇一律，不能激发学生的学习兴趣。

所以选择案例要注意其新颖性。

一是案例要有鲜 明的时代感，不要用时过境迁的资料编写案例；二是选用的案例要不落俗套。

四、案例教学实施
在教学中根据课程内容和学生知识储备，在 最重要的管理制度、防火防爆、危险化学品储运、职业卫生与防护四章节更适宜应用案例教学法。

1.管理制度
本单元主要教学内容包括设备管理、日常巡 检、检修管理、施工管理、应急管理等，理论性 较强。

传统教学方式需要向学生逐条宣讲这些制 度的内容，枯燥单调，尤其对于没有任何实际经 验的学生，理解起来更加困难。

教学中我们选择 了化工发展史上的标志性事件博帕尔事故进行案 例教学。

案例：1984年12月的印度博帕尔泄漏事故，造成2.5万人直接致死，55万人间接致死，20多 万人终生残疾。

时至今日，当地居民的患癌率和 儿童夭折率仍然远高于印度其他地区。

该案例相 关内容来自CSB及网络检索。

案例引入时，先介绍美国联碳公司的背景情 况，再介绍异氰酸甲酯的安全信息和应急处理措 施，辅以事故发生后的照片，以引起学生的兴趣,促进学生的理解。

随后讲解事发装置的工艺流程，在学生理解工艺流程的基础上讲解装置采取的安 全措施。

事故发生前应该有五道安全装置启动，从工艺和设计角度分析，无论哪一道安全装置顺 利启动，都可以避免事故的发生，实际上却没有 任何效果，表象原因是装置故障，因此在进行案 例分析时，设计了两个层次的问题，第一层次是 装置问题，安全装置为何会失效？这个问题可以 从冷却、7J C封、中和、焚烧、阀门失控等角度分析, 答案相对直观。

第二层次是制度问题，五道安全 装置同时失效是统计学上的小概率事件，可以认 为不会发生。

一旦发生必然涉及一些深层次原因，比如对施工承包商的管理缺陷、停车检修期间的 安全管理制度缺陷、巡检制度的缺陷、公司部门 间协作机制的缺陷、应急预案的缺失、产业转移 过程中发达国家对不发达国家的歧视导致化工园 区标准的降低、生产管理人员安全意识的淡薄等 等，这些要让学生顺着教师设计的线索，在讨论
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中去寻找答案。

在这个过程中，枯燥的规章制度 不再面目可憎，而是生动化、形象化，学生的接 受和理解都更加容易。

这个案例是世界化工史上 最严重的事故，原因极其复杂，学生可能无法分 析全面，在讨论分析时，教师要根据情况实时加 以引导，以保证讨论的顺利进行。

总结阶段，教 师还要对遗漏内容进行必要的补充，并对这些内 容进行分类，帮助学生形成自己的事故分析逻辑。

最后让学生针对这一事故，写一个应急预案，培 养处理这种突发事件的应变能力。

2.防火防爆
该单元主要教学内容包括燃烧的条件和本质、燃烧的形式和过程、爆炸的类型和爆炸极限、化工原料特性等。

部分内容在相关专业课中有所 涉及，继续采用传统教学法进行讲授，难以引起 学生的学习兴趣。

教学中选用了一个建筑物火灾 事故和一个粉尘爆炸事故进行案例教学。

案例1:2010年11月15日，上海市静安区 胶州路718号胶州教师公寓进行外墙整体节能保 温改造，由于电焊工违章操作，引燃周围保温材 料，起火点位于10-12层之间。

事故最终导致58 人在火灾中遇难，70余人在医院接受治疗，房产 损失5亿元以上。

该案例来自国家安监总局。

该案例以视频的形式引入，通过对起火原因、燃烧材料的分析，引入燃烧三要素：可燃物、助 燃物、火源，并进行详细讲解。

进而按照物质的 燃烧特性讲解相应的燃烧过程，并由此引出火灾 的分类原则，按此原则将火灾分为六类，分类进 行讲解。

视频中可见火的漫延速度极快，导致多 人未能及时撤出火场，伤亡惨重，由此又引出燃 烧速度的概念，X#不同温度、不同物质、不同容 器情况下的燃烧速度进行详细的说明。

学生理解 以后，再引申出阻火的概念，并对阻火的原理进 行详细的解释。

这样学生的知识得到了迁移，也 锻炼了发散思维能力。

总结阶段可以让学生思考：如果自己在高层建筑遇到这样的火灾，应该怎么 逃生？逃不了又该怎么办？类似贴近现实生活的 问题更易引起学生的共鸣。

案例2: 2014年8月2日7时34分，位于江苏省苏州市昆山市昆山经济技术开发区的昆山 中荣金属制品有限公司抛光二车间发生特别重大 爆炸事故，造成146人死亡，114人受伤，直接 经济损失逾3.51亿元。

案例来自国家安监总局。

相对燃烧，爆炸的起因与过程都更为复杂，造成的损失也往往更惨重，引入案例前先对爆炸 的基本知识进行讲解：按爆炸原因可分为物理爆 炸、化学爆炸、核爆炸；按爆炸速度可分为轻爆、爆炸、爆轰；按爆炸物质则可以分为可燃气热分 解爆炸、可燃气混合物爆炸、粉尘爆炸等。

之后 以文字与图片结合的方式引人案例。

依据安监总 局事故调查报告，引导学生对事故车间的工况进 行分析，在排除其他可能事故原因后，确定事故 原因为铝粉的爆炸，进而引申出粉尘爆炸必备条 件之一为可燃物质粉尘与空气（氧气）混合。

这 时可以设问，日常生活中这样的场景很多，为何 都没有爆炸？由此引申出爆炸极限的概念，只有 混合物在爆炸极限内才会发生爆炸。

这时播放 2015年台湾彩色派对爆炸视频，让学生有更感观 的认识，也更容易激发学生的兴趣。

继而讲解爆 炸极限与危险度、燃烧热的关系，及其与温度、压力、惰性气体含量、湿度、容器形状、点火源、接触时间等的关系。

最后总结出粉尘爆炸的特点：容易被忽视、爆炸能量高且损失严重、爆炸后往 往次生灾害严重等，这些特点也是选取这一案例 的主要原因之一。

案例讨论结束后让学生指出生 活中可能发生粉尘爆炸的场景，并说明相关的防 护措施。

燃烧与爆炸是这一课程中与日常生活联系最 紧密的内容，讲解这一部分时要善于利用生活中 的案例和知识，这样更容易吸引学生的注意力，有助于取得良好的教学效果。

3.危险化学品储运
该单元主要内容为危险化学品的储存、运输 相关制度，这部分内容应用性强，学生没有相关 经验，传统教学模式无法激发学生的主动性，难 以获得好的教学效果，教学中选择了近期发生的 一起储存事故和一起运输事故进行案例教学。

案例1: 2015年8月12日，位于天津市滨
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海新区天津港的瑞海公司危险品仓库发生火灾爆 炸事故，造成165人遇难、8人失踪，798人受伤，核定的直接经济损失68.66亿元。

案例来自国家 安监总局。

该案例的引入采用了翻转课堂的形式。

视频 画面强烈的视觉冲击和惨重的伤亡、财产损失对 学生的心理产生强烈的震撼并能紧紧抓住学生的 注意力，再以国务院批复的事故调查报告为准列 出当时储存危化品的种类、性质及事后现场勘察 情况，经过分析排除后确定事故发生的直接原因 是硝化棉的自燃，这些内容视频完全可以讲解清 楚。

而危化品储存管理混乱、中介造假、监管缺 位甚至失职、渎职等深层次原因则需要回归课堂，在教师的引导下，逐一呈现在学生面前，并在讨 论分析中完成知识的深化和内化。

案例2: 2014年3月1日14时45分，晋济 高速山西晋城段岩后隧道内9公里加605米处，两辆运输甲醇的半挂货车发生追尾相撞，碰撞致 使后车前部与前车尾部铰合在一起，造成前车尾 部的防撞设施及卸料管断裂、甲醇泄漏，后车正 面损坏。

为关闭主卸料管根部球阀，前车向前移 动1.18米后停住。

此时后车发生电气短路，弓隱 地面泄漏的甲醇，形成流淌火迅速引燃了两辆事 故车辆（后车罐体没有泄漏燃烧）及隧道内的其 他车辆。

事故共造成成40人死亡、12人受伤和 42辆车烧毁，直接经济损失8197万元。

在引入案例前先介绍相关的规章，以利于后 期的讨论分析。

案例以文字与图片结合形式引人，引入后，引导学生从资质、设计、车况、管理规 定等角度考虑问题。

从这个案例来看，事故主要 原因可归纳如下：两辆车实际充装介质均与设计 充装介质不相符；两辆车未按国家标准要求安装 紧急切断装置；被追尾碰撞车辆罐体壁厚为4.5 毫米，不符合国家标准（GB18564.1-2006 )的规定 物流公司对从业人员安全培训教育制度不落实，驾驶员和押运员习惯性违章操作，罐体底部卸料 管根部球阀长期处于开启状态；运输公司存在“以包代管”问题，疏于管理。

由于相关知识的欠缺，这个案例的讨论对学生是一个挑战，过程中更需要教师的及时引导和鼓励。

在总结阶段则要向学生强调，对危险化学品，
一般人们只注意到了使用方面，相对忽视了储存
和运输的危险性，因此在这两个环节往往会发生
一些重特大的事故。

最后给学生布置一道社会调
查题，调查所在小区周边小饭店，看他们所用的
瓶装液化气在运输、储存方面是否符合国家规定,
有什么安全隐患，应如何防范？
4.职业卫生与防护
该单元主要内容为职业病的种类、引发因素
及相关防护知识，事关人身健康，学生比较感兴
趣，但传统教学模式容易使学生的理解流于表面,
难以把教学内容与自己未来的职业联系进行深入
思考。

教学中选择了一起发生在手机屏幕生产厂
家的事故进行案例教学。

案例：2014年，东莞塘厦镇一家手机屏幕厂
生产部的员工陆续出现四肢无力、麻木等症状，
至同年4月11日已有10名员工住进东莞市职业
病防治中心治疗，后经确诊为正己烷中毒，治疗
后全部康复，未有相关后遗症发生。

案例来自网
络报道。

案例以文字与图片结合的方式引人。

向学生
介绍完案例的基本情况后，通过问题的研讨来增
强学习效果。

(1)正己烷是什么，对人的危害表现在哪 些方面？正己烷是一种常用的溶剂，正己焼进人
人体后，主要侵害神经系统，造成多发性周围神
经病变，导致病人出现四肢无力、麻木等症状。

经过分析讨论，普通的化学化工专业学生都可以
得到这些答案。

总结时需要给学生强调三点：一
是极少有急性正己烷中毒的案例发生，大多数是
慢性中毒，因此具有长期性，隐蔽性的特点，容
易被忽视；二是正己烷中毒缺乏典型中毒症状，
极容易误诊；三是正己烷中毒没有相应的解毒药,
只能对症治疗，对于已经发生器质性病变的患者
往往预后不佳。

很多患者外观看来没有异常，实
则本人非常痛苦，劳动能力受到很大影响甚至完
全丧失。

(2)涉事公司用正己烷做什么，员工如何操
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作？这个问题可以让学生通过相关检索渠道自主获
取答案。

正己烷是用来清洁手机屏幕的，由员工以
抹布蘸取擦拭屏幕，整个过程完全是手工操作。

(3)员工中毒途径有哪些，如何避免？这 个问题则是根据上一问题所涉及的具体操作方式
寻找答案。

这一类工作纯手工操作，皮肤吸收一
定是一个途径，针对措施是对接触部位进行恰当
防护，比如操作过程戴橡胶手套、穿工作服等。

由于正己烷沸点较低，容易挥发，呼吸道吸收是
另一个途径，讲解过程中要强调这是最常见、最
主要、最危险、最难防范的途径，针对措施一是
要加强车间通风，二是要员工佩戴防毒面具。

(4)对这家企业有何建议？该问题由学生 充分讨论，自由发挥，不限制回答角度。

比如加
强员工教育，配置足够劳保用品，改造车间改善
通风，甚至从产业升级角度考虑，以机器手臂替
代人工操作等都是值得肯定和赞赏的答案。

这四个问题由浅入深，层层递进，在寻找答
案的过程中这一章节的关键知识点如化学物质毒
性、中毒途径、安全教育、个人防护、劳动环境
等也都一一呈现在学生面前。

最后让每个学生设想一下自己毕业后从事的
工作，环境如何，可能接触哪些毒物，可能的中
毒途径有哪些，公司及自己需要做哪些防护工作。

这样的问题一方面可以发散学生的思维，更重要
的是可以让学生把这门课与自己未来的职业紧密
结合起来，课程内容感同身受，最大限度提高学
生学习的主动性与积极性。

五、案例教学评价与改进
本次案例教学法评价采用问卷调查形式，问
卷采用匿名形式。

设置14道封闭题目，1道开放
题目。

调查对象为应用化工技术专业大二学生，
人数149人，发放问卷149份，回收有效问卷
149 份。

表1对案例法教学的评价n(X)
条目非常同意同意不确定不同意非常不同意增强安全意识128 (85.9 )12 (8.1)9(6)〇(〇)〇(〇)
激发学习兴趣125 (83.9)10 (6.7 )8 (5.4) 5 (3.4) 1 (0.7)
提高学习参与度119 (79.9)11 (7.4)10 (6.7)7 (4.7) 2 ( 1.3 )
促进自主学习117 (78.5)12 (8.1)10 (6.7)8 (5.4) 2 ( 1.3 )有利于获取新知识115 (77.2)15 (10.1)10 (6.7)7 (4.7) 2 ( 1.3 )有利于记忆掌握知识118 (79.2)12 (8.1)9(6)9(6) 1 (0.7)有利于理解转化知识110 (73.8)18 (12.1)12 (8.1)7 (4.7) 2 ( 1.3 )提高发现问题的能力125 (83.9 )8 (5.4)7 (4.7) 5 (3.4) 4 (2.7 )
提高分析解决问题的能力114 (76.5)14 (9.4 )11 (7.4) 6 (4) 4 (2.7 )提高逻辑思维能力107 (71.8)16 (10.7 )12 (8.1)7 (4.7)7 (4.7)提高批判思维能力105 (70.4)15 (10.1 )12 (8.1)8 (5.4)9(6)
提高语言表达能力111 (74.5)14 (9.4 )15 (10.1) 6 (4)3(2)
麟程是否适应121 (81.2)10 (6.7 )10 (6.7)8 (5.4)〇(〇)
对课程是否认可121 (81.2)14 (9.4 )10 (6.7) 4 (2.7)〇(〇)
对课程的建议与意见 从案例本身、案例教学过程（引人、分析、总结）等方面作答。